﻿ 大型散货船舱口围板优化设计
 舰船科学技术  2022, Vol. 44 Issue (8): 30-34    DOI: 10.3404/j.issn.1672-7649.2022.08.006 PDF

Study on the optimization design of hatch coaming of large bulk carrier
SUN Yu, SHENG Li-xian, YE Jie
Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co. Ltd., Shanghai 200137, China
Abstract: As an important part of bulk carrier, hatch coaming belongs to high stress area, and its structural strength is always one of the difficulties in its design. Through the structural design, local strength and fatigue strength analysis of the hatch coaming, the mechanical characteristics of the hatch coaming are studied in this paper. The structural design type and calculation method proposed can provide reference for the design of the hatch coaming of bulk carrier in the future.
Key words: large bulk carrier     hatch coaming     local strength     fatigue strength
0 引　言

1 舱口围板设计

 ${{{t}}}=0.016{{{b}}}\sqrt{\frac{{p}_{c}}{0.095{R}_{eH}}}，$
 ${t}=9.5。$

 ${Z}=1.21\frac{{P}_{c}S{l}^{2}}{{f}_{bc}{c}_{p}{R}_{eH}} 。$

 ${Z}=\frac{{S}_{C}{P}_{C}{H}_{C}^{2}}{1.9{R}_{eH}} ，$
 ${t}_{w}=\frac{{{S}_{C}{P}_{C}H}_{C}}{0.5h{R}_{eH}} 。$

 $\mathrm{\sigma } \leqslant 0.95{R}_{eH} ，$
 $\mathrm{\tau }\leqslant 0.5{R}_{eH}。$

 图 1 舱口围板撑柱结构 Fig. 1 Hatch panel support structure
2 舱口围局部强度

2.1 载荷模型

${P}_{C}=290$ , 没有按照规范要求设有首楼的第一货舱前横向舱口围板。

${P}_{C}=220$ , 按照规范要求设有首楼的第一货舱前横向舱口围板和其他围板。

 图 2 舱口围局部强度计算模型 Fig. 2 Local strength calculation model of hatch circumference

2.2 应力分析结果

2.3 纵向限位及支承底座修改方案

 图 3 舱口围撑柱设计方案和局部强度分析结果 Fig. 3 The design scheme and local strength analysis results of the hatch perimeter column

3 舱口围趾端疲劳强度

3.1 评估的结构细节

 图 4 甲板板和纵向舱口围板端部肘板趾部的热点 Fig. 4 Hot spots at the end of the deck plate and the toe of the bracket of vertical hatch panel end

3.2 建模要求

 图 5 甲板板和纵向舱口围板端部肘板趾部疲劳模型 Fig. 5 Fatigue model of the end of the deck plate and the toe of the bracket of vertical hatch panel end
3.3 疲劳工况

CSR规范对散货船结构疲劳评估规定了4种装载工况，分别为均匀装载、隔舱装载、正常压载和重压载，其对疲劳累积损伤度的贡献是由各装载工况的相应时间比α(j)来决定的，对于≥200 m的BC-A的散货船，每种工况时间比如表3所示。

3.4 疲劳分析结果及提高疲劳年限的方法

 图 6 新型的鹅颈式舱口围板端肘板的型式与常规对比 Fig. 6 Bracket contrast between the new goose-neck hatch end and the conventional pattern
4 结　语

1）舱口围板撑柱的初始设计基本可以满足规范的要求，只需对承受较大载荷的支撑块和同时兼做纵向限位及支承底座处的撑柱结构进行应力验算；

2）对于纵向限位及支承底座处的撑柱设计，建议在撑柱的边缘和开孔的边缘加面板，可以降低撑柱的应力；

3）根据规范对于舱口围端部肘板和舱口角隅的疲劳的计算要求，提出新型舱口围板肘板趾端型式，提高了疲劳年限。

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