12800DWT无浮箱单舱重吊多用途船兼顾水动力性能及营运便利性船超大货舱开口变形控制研究

发布时间: 2023-09-25

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：实用新型专利

行业领域：

高端装备制造产业

成果介绍

该船作为超大开口多用途船，舷侧结构细长，横向刚度小，天然存在舱口变形的问题。为了保证舱盖正常工作，需要通过有限元计算来对舱口变形进行精确控制，使得每块舱盖都能正常开启。该船货舱开口长度达到 *** m，货舱设计 16 块舱盖，如果按普通多用途船设计，不设置支撑限位舱盖，航行工况下，舱口向内向外变形总量将达到 230 mm 左右，无法满足舱盖设计。因此该船在船中选取了 3 块舱盖作为支撑舱盖，在 FR81，FR90，FR99 处连续设置 3块支撑舱盖，并限制支撑舱盖处右舷 Y向 stopper向内变形间隙为 80mm。从而得到 3 处支撑舱盖的额外支撑力，由有限元模型得到的非支撑舱盖处最大相对变形值为 123mm，满足舱盖的设计要求,保证每块舱盖都可正常开启。

成果亮点

该船作为超大开口多用途船，箱形单货舱，首尾无台阶,舱口宽度占型宽 ***%，左舷配置 2 台单吊起重能力 400 t 的重吊。其结构特点为舷侧结构细长，横向刚度小，无中间横舱壁限制变形，相对于普通多用途船，无论航行工况还是吊装操作工况，货舱段都存在变形量大的问题。因此，该船结构设计的技术思路在于控制货舱段变形量及减小变形引起的应力集中问题。项目组对该船结构设计主要有以下几个方面：1，货舱段设置支撑舱盖,控制货舱段变形； 2，与主船体连接的结构尽量独立设置，减小变形传递；3，货舱区域和船端区域，做好结构过渡，减小因刚度的突然变化会引起的应力集中； 4，需要开孔的主要支撑构件，做好有限元强度校核。

团队介绍

项目组由中国船舶集团上海船舶研究设计院（SDARI）多名专家组成。项目组开展了载货空间最大化、货物适装能力提升、超强起重能力实现、大开口船体结构设计、重吊安全作业模拟评估、船舶营运良好稳性及浮态、敞口功能新设计与减重、国内水池敞口试验、微型机舱布置等方面的技术研究，取得了关键技术的创新和突破，申报了多项专利，综合水平和关键技术达到国际先进水平。首制船“KATORI”号，已入选《Significant ships of 2021》（2021 年杰出船型名船录）。项目组发表了16项专利 3篇专著论文 3项软件著作权。该项目实现了关键核心技术实现完全可控和自给，进口设备国产化可替代。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”高端装备产业科技服务团 (中国造船工程学会) 评价时间：2023-10-08

张代雨

江苏科技大学

副教授

综合评价

12800DWT 无浮箱单舱重吊多用途船是全球单货舱长度最长、起吊能力最强的船舶。投入日本-东南亚、非洲航线上营运，解决 NYK 重吊清洁运力提升，为世界重吊多用途船领域树立航行安全、环境友好的引领船型。该项目投入时间较长，虽未在产品化商业化实现规模销售。但该成果产品化商业化的材料采购成本与生产成本均可控，技术含量较高，与同类系统相比竞争优势较大。

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