摘 要

邮轮的原意指海洋上的定线、定期航行的大型客运轮船。现代邮轮是旅游性质的，如同流动的大酒店。为满足其丰富多彩的娱乐性要求和功能性要求，大型邮轮常常拥有丰满的上层建筑。上层建筑与主船体是连接在一起的，当主船体发生总纵弯曲时，上层建筑也会参与总纵弯曲，发生相应的伸长或压缩变形。因此需要对邮轮上层建筑的结构变形进行校核，使其满足规范需求，进而给出相应的变形控制手段，对邮轮设计与建造提出指导意见。基于上述思路，本文对大型邮轮典型结构进行变形计算分析，研究其变形控制手段，主要研究内容如下：

1. 首先，介绍选题的研究背景和意义。对大型邮轮上层建筑和传统船舶上层建筑的主要区别进行阐述，对大型豪华邮轮，船舶上层建筑研究进展进行综述。
2. 针对现有的大型邮轮的研究资料，根据总布置图中的各区域的功能化设计，分析邮轮上层建筑的整体结构特点以及典型结构的局部特性。总结目前关于船体结构的相关规范，比较各国船级社对于邮轮甲板载荷的规范数值，确定甲板载荷具体数值，为后续的数值仿真工作提供输入。
3. 选取大型邮轮的典型分段结构进行研究，根据现有的资料及合理的模型简化原则建立研究对象有限元模型，分析甲板大开口结构以及大跨度结构的刚度特性。
4. 针对典型分段典型结构的变形情况，结合支柱的相关设计变量，探究支柱对变形控制的影响，分析并给出合适的变形控制手段。

关键词：大型邮轮；上层建筑；支柱；变形控制。

Abstract

The original intention of cruise ship points to the fixed line on ocean, the large passenger liner of regular voyage.Modern cruise ships are tourist in nature, like mobile hotels.Large cruise ships often have plump superstructures to meet their varied entertainment and functional requirements.The superstructure is connected with the main hull. When the main hull has a general longitudinal bending, the superstructure will also participate in the general longitudinal bending, resulting in the corresponding elongation or compression deformation.Therefore, it is necessary to check the structural deformation of the cruise superstructure to make it meet the requirements of the code, and then give the corresponding means of deformation control, and provide guidance for the design and construction of cruise ship.Based on the above ideas, this paper conducts deformation calculation and analysis on typical structures of large cruise ships and studies their deformation control methods. The main research contents are as follows:

1. Firstly, the research background and significance of the topic are introduced.This paper expounds the main differences between superstructure of large cruise ships and superstructure of traditional ships, and summarizes the research progress of superstructure of large luxury cruise ships and ships.

2. According to the existing research data of large cruise ships and the functional design of each region in the general layout, the overall structural characteristics of the cruise superstructure and the local characteristics of typical structures are analyzed.This paper summarizes the relevant codes of ship structure, compares the codes of various classification societies for deck load of cruise ships, determines the specific values of deck load, and provides input for the subsequent numerical simulation work.

3. Select typical segmented structure of large cruise ship for research, establish finite element model of research object based on existing data and reasonable model simplification principle, and analyze stiffness characteristics of large deck opening structure and large span structure.

4. According to the deformation situation of typical segmented structure, combined with related design variables of pillar, the influence of pillar on deformation control is explored, and appropriate deformation control means are analyzed and given.

Key words： Large cruise ship；Superstructure；Pillar；Deformation control

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1豪华邮轮研究现状 3

1.2.2上层建筑研究现状 4

1.3 主要研究内容 5

1.4 技术路线图 6

第2章 邮轮上层建筑结构特点与承载形式分析 7

2.1 引言 7

2.2邮轮上层建筑典型结构 7

2.2.1甲板大开口 7

2.2.2大跨度结构 9

2.2.3开孔高腹板 10

2.3邮轮上层建筑有效度分析 11

2.4邮轮上层建筑甲板载荷 13

2.4.1中国船级社规范 13

2.4.2英国劳氏船级社规范 14

2.4.3规范总结 15

2.5 本章小结 16

第3章 甲板大开口结构变形计算及控制手段研究 17

3.1 引言 17

3.2 有限元理论 17

3.3 有限元数值模型 18

3.3.1 模型选取 18

3.3.2 建模原则 18

3.3.3 材料参数 19

3.2.4 单元类型及分组 19

3.2.5 边界条件及工况 21

3.5 结构变形计算结果与分析 22

3.6 支柱疏密程度影响分析 25

3.7 本章小结 32

第4章 大跨度结构结构变形计算及控制手段研究 34

4.1 引言 34

4.2 大跨度结构的结构变形计算 34

4.2.1 有限元数值模型 34

4.2.2 工况及边界条件 35

4.2.3 计算结果与分析 35

4.3 支柱对大跨度结构变形的影响 36

4.4 本章小结 39

第5章 总结与展望 40

5.1 全文总结 40

5.2 未来工作展望 40

参考文献 41

致谢 43

1. 绪论

研究目的及意义

邮轮的原意指海洋上的定线、定期航行的大型客运轮船，第二次世界大战后多数军用工业向民用工业转型，航空业随之出现并飞速发展。原来的跨洋型邮轮相比航空运输，因为速度慢、时间成本高的原因，逐渐退出了历史舞台。