摘 要

本文以60m灯光围网渔船为目标船型，主要进行了如下两方面的工作：

（1）船体结构规范设计。主要是依据《钢质海洋渔船建造规范》（2015）、《渔业船舶法定检验规则》（远洋渔船2015）和船舶行业标准，并在总布置基础上确定目标船舶的结构骨架型式、主要构件尺寸和连接方式；绘制基本结构图、横舱壁结构图、主要横剖面图、肋骨型线图和外板展开图。

（2）中部舱段横向强度校核。运用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran建立设计船中部舱段有限元模型，分析各骨材的应力水平，并对横向强度进行了校核。此部分工作根据《国内航行海船建造规范》（2012）内的箱形驳船横向强度校核方法进行。

本文详细说明了船体结构规范设计的思路。分析结果表明：60m灯光围网渔船结构设计合理，船体构件尺寸和中部舱段结构横向强度满足规范要求。

关键词：灯光围网渔船；结构设计；有限元分析；横向强度

Abstract

This paper takes 60m light purse seine as the target ship type, and mainly carries on the following two aspects of work:

(1) specification design of ship structure. Is mainly based on "steel marine vessel construction norms " (2015), " fishing vessel inspection rules " (Yuan Yang Fisher 2015) and ship industry standard, and determine the structure of the target ship type, main frame member sizes and connections in the general arrangement on the basis of drawing; basic structure diagram and main cross section, the cross bulkhead structure, frame lines plan and shell expansion plan.

(2) the transverse strength of central section. By using the finite element analysis software MSC.Patran/Nastran to establish the finite element model of the central target ship, analysis of the aggregate level of stress, and the transverse strength is checked. This part of work is carried out according to the method of checking the transverse strength of box barge in the construction code for domestic sailing ship construction rules (2012).

The design idea of ship structure specification is explained in detail in this paper. The analysis results show that the 60m light seiners of reasonable structure design, hull structure size and central compartment structure transverse strength can meet the requirements of specification.

Key words: light purse seine；structure design；finite element analysis；transverse strength

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 灯光围网渔船的特点 1

1.3 有限元方法的应用 2

1.4 设计内容及目标 2

第2章 结构设计概述 4

2.1 结构设计的前提与工作 4

2.2 结构设计的方法 4

2.3 规范设计的基本步骤 4

2.4 结构布置的基本原则 5

第3章 结构规范计算 7

3.1 概述 7

3.1.1 船体描述 7

3.1.2 设计依据 7

3.1.3 本船的主尺度 7

3.1.4 计算船长 7

3.1.5 骨材标准间距 7

3.1.6 板厚取值要求 8

3.2 外板 8

3.2.1 船底板及舭列板 8

3.2.2 平板龙骨 8

3.2.3 舷侧外板 9

3.2.4 舷顶列板 9

3.2.5 局部加强 9

3.2.6 舭龙骨 9

3.2.7 方龙骨 10

3.3 甲板 10

3.3.1 强力甲板 10

3.3.2 甲板边板 10

3.3.3 甲板加强 11

3.3.4 甲板开口 11

3.4 单层底 11

3.4.1 中内龙骨 11

3.4.2 旁内龙骨 11

3.4.3 肋板 12

3.4.4 单层底舭肘板 12

3.5 双层底 13

3.5.1 中桁材 13

3.5.2 实肋板 13

3.5.3 组合肋板 13

3.5.4 水密肋板 14

3.5.5 旁桁材 14

3.5.6 内底板及内底边板 14

3.5.7 双层底舭肘板 15

3.6 舷侧骨架 15

3.6.1 肋骨 15

3.6.2 尖舱肋骨 16

3.6.3 甲板间肋骨 17

3.6.4 舷侧纵桁 18

3.6.5 强肋骨 19

3.7 甲板骨架 21

3.7.1 甲板载荷 21

3.7.2 甲板横梁 21

3.7.3 甲板纵桁 22

3.7.4 舱口甲板纵桁 26

3.7.5 强横梁 27

3.8 支柱 30

3.9 水密舱壁 32

3.9.1 舱壁 32

3.9.2 舱壁扶强材 32

3.9.3 舱壁桁材 33

3.10 深舱 33

3.10.1 深舱舱壁 34

3.10.2 深舱舱壁扶强材 34

3.10.3 深舱舱壁桁材 34

3.11 艏柱和艉柱 36

3.11.1 艏柱 36

3.11.2 艉柱 36

3.12 船端加强 36

3.12.1 艏尖舱的加强 36

3.12.2 艉尖舱的加强 37

3.12.3 艏部开孔平台 37

3.13 主机基座 37

3.14 上层建筑 38

3.14.1 端壁 38

3.14.2 侧壁 39

3.14.3 甲板 39

3.15 舷墙及舱口 40

3.15.1 舷墙 40

3.15.2 舱口 40

第4章 中部舱段横向强度校核 41

4.1 前言 41

4.2 结构模型 41

4.2.1 模型范围 41

4.2.2 模型坐标系 42

4.2.3 模型单元 42

4.2.4 材料参数 43

4.2.5 边界条件 43

4.3 计算载荷及工况 43

4.3.1 对称工况 43

4.3.2 非对称工况 44

4.4 校核结果 45

4.4.1 计算结果 45

4.4.2 应力云图 46

4.4.3 变形云图 53

4.5 核校结果分析 56

4.5.1 共同点 56

4.5.2 不同点 56

4.6 建模小结 57

第5章 结论 58

参考文献 59

致谢 61

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

中国是从事围网作业的较早国家之一，17世纪已有关于围网船作业的记述。中国的尾起网机动围网渔船于1946年从美国引进。50年代建造了大量机帆围网渔船，70年代有了一大批灯诱围网船组。

近年来我国近海资源枯竭，发展远洋渔业势在必行，灯光围网渔船是考虑的船型，这不仅可缓解国内市场上供应海洋蛋白质的需要，而且可以提供沿海渔民的就业机会，亦可从事金枪鱼渔获的贸易，换取外汇，以提供建设之需。大型远洋围网渔船在我国远洋渔业中属于新开发渔船，虽起步较晚，但发展之势迅猛。

由于围网捕捞作业的对象是中、上层鱼类，加上围网作业的“油耗／吨鱼”较拖网作业低，从挪威的统计资料来看，各类渔法“油耗／吨鱼”如下表所示，即：

从我国某公司1978——1979年情况来看，拖网“油耗(吨)／吨鱼”是0.41——0.45，围网则是0.163——0.2。因此，从节能的观点看，发展围网渔船是有利的。

我国基于充分利用近海中、上层渔类资源，以及即将发展远洋渔业的目的，发展围网渔船亦将是有益的。