摘 要

本文以34m玻璃钢客船为目标船型，主要了进行以下三方面的工作：

1. 船体结构规范设计。根据《纤维增强塑料船建造规范》（2015）、《内河高速船入级与建造规范》（2016）和船舶行业标准，确定了玻璃钢船的骨架形式，计算其主要构件尺寸和各个部件的位置。
2. 依据船体结构设计绘制船体结构图，包括：2张基本结构图、1张主要横剖面图和1张横舱壁结构图。

（3）中部舱段横向强度校核。运用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran建立了目标船中部舱段有限元模型，根据规范对其施加载荷，进行有限元分析，对其横向强度进行了校核，分析各骨材的应力水平，从而校核该设计结果是否满足要求。

本文主要叙述了34m玻璃钢客船的结构计算过程、设计原理和有限元软件分析的详细思路和具体过程。通过最后有限元分析软件MSC.Patran/Nastran校核结果表明：34m玻璃钢客船结构设计合理，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：玻璃钢船；规范设计；有限元分析；横向强度；结构设计

Abstract

This article takes the 34m fiberglass passenger ship as the target ship type, and mainly carries out the following two tasks:

(1) The hull structure specification design. According to the "Code for the Construction of Fiber Reinforced Plastic Ships" (2015), "Code for the Classification and Construction of Inland High-Speed Vessels" (2016) and the ship industry standards, the skeleton form of the fiberglass ship was determined, and the major component sizes and the positions of various components were calculated.

(2) Drawing the hull structure according to the structural design of the hull, including: 2 basic structural drawings, 1 main transverse sectional view and 1 transverse bulkhead structural drawing.

(3) Check the transverse strength of the middle compartment. Finite element analysis software MSC.Patran/Nastran was used to establish a finite element model of the midship section of the target ship. The load was applied according to the specifications and the finite element analysis was performed. The transverse strength was checked and the stress level of each aggregate was analyzed. So check whether the design results meet the requirements.

This article mainly describes the structure calculation process, design principle and finite element software analysis of the 34m FRP passenger ship in detail and specific processes. The final finite element analysis software MSC.Patran/Nastran check results show that the structural design of the 34m FRP passenger ship is reasonable, and the hull component size and the transverse strength of the middle cabin segment meet the specification requirements.

Key words: fiberglass ship; specification design; finite element analysis; transverse strength; structural design

目 录

第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 研究背景 1

1.3 玻璃钢客船特点 1

1.4世界各国玻璃钢船发展情况： 2

1.4.1国外发展情况： 2

1.4.2我国发展情况： 3

1.5 研究目的及意义 3

1.6 设计内容及目标 3

第2章 结构设计概述 5

2.1 结构设计的前提与工作 5

2.2 结构设计的方法 5

2.3 规范设计的基本步骤 5

第3章 结构规范计算 6

3.1 概述 6

3.1.1 船体描述 6

3.1.2 设计依据 6

3.1.3 本船的主尺度 6

3.1.4材料性参数 7

3.1.5结构形式说明 7

3.2结构设计载荷计算 8

3.2.1垂向加速度 8

3.2.2垂向加速度 9

3.2.3舷侧计算压力 9

3.2.3主甲板计算压力 10

3.2.4客舱地台板和上甲板计算压力 10

3.2.5上层建筑的计算压力 10

3.2.6舱壁计算压力 11

3.3结构计算 11

3.3.5 单板结构层板厚度的计算 11

3.3.6夹层板板厚的计算 12

K1——系数， 13

3.4骨材计算 13

3.4.1骨材的弯曲强度 13

3.4.2骨材带板 14

3.4.3骨材尺寸 15

3.5窗 17

第4章 中部舱段横向强度校核 19

4.1 前言 19

4.2 结构模型 19

4.2.1 模型的范围 19

4.2.2 模型的坐标系 20

4.2.3 模型的单元 20

4.2.4 材料参数 20

4.2.5 边界条件 20

4.3 计算载荷及工况 20

4.3.1 工况计算 21

4.4 校核结果 22

4.4.1 计算结果 22

4.4.2 应力云图 22

4.5 核校结果分析 28

4.6 小结和反思 28

第5章 结论 30

参考文献 31

致 谢 32

第1章 绪论

1.1 概述

本次毕业设计课题为“34米玻璃钢船体结构设计”，是以母型船“32.5米玻璃钢船体结构设计”为依据规划设计的，在其基础上进行修改和完善，得出设计船主要构件尺寸，同时进行中部舱段横向强度校核。

目标船的设计的方法是采用母型船法，母型船法在船舶设计领域是一种非常实用的方法。不仅实用性高、准确性高，而且可以对母型船的不足进行优化改造，使目标船更加满足设计者的要求。更为重要的是，母型船法还可以降低设计的难度，缩短设计周期，提高设计的效率，同时还确保目标船的设计质量。

1.2 研究背景