高强度船体结构钢的现状与发展

高强度船体结构钢的现状与发展
高强度船体结构钢的现状与发展

高强度船体结构钢的现状与发展

作者:张豪, 雷运涛, 魏金山

作者单位:洛阳船舶材料研究所,洛阳,471039

刊名:

钢结构

英文刊名:STEEL CONSTRUCTION

年,卷(期):2004,19(2)

被引用次数:3次

参考文献(19条)

1.康福尔C C;刘福魁;王祖滨船体钢 1965

2.《船体结构钢》编写组船体结构钢 1977

3.Das S;Ghosh A The Effect of Cooling Rate on Structure and Properties of a HSLA Forging[外文期刊] 2003(01)

4.Holappa L;Ollilainen V;Kasprzak W Effect of Silicon and Vanadium Alloying on the Microstructure of Air Cooled Forged HSLA Steels[外文期刊] 2001(109)

5.Park;Jai Hyun Effects of Alloying Elements on Thermal Fatigue and Thermal Shock Resistance of the HSLA Cast Steels 2000(01)

6.MISHRA S K;Das S Precipitation in High Strength Low Alloy (HSLA) Steel[外文期刊] 2002(1-2)

7.Li Jingbo Computer Simulations of Phase Transformation in Steels[外文期刊] 2001(01)

8.Gupta Shant P Kinetics of Ferrite to Widmanstatten Austenite Transformation in High Strength Low Alloy Steels[外文期刊] 1999(03)

9.Ishikawa;Nobuyuki Micromechanical Modeling of FerritePearlite Steels Using Finite Element Unit Cell Models[外文期刊] 2000(11)

10.Gentilcore Michael L;Roberts;Richard H New Method for Predicting Extensive Ductile Tearing Using Finite Element Analysis 1999(1332)

11.Reddy Annedi Achuta Finite Element Analysis of Grain Growth in Heat Affected Zone of HSLA Steel Pulsed GTA Weldments 2001(04)

12.Okamoto R;Suehiro M Mathematical Model for Nb(C, N) Precipitation Kinetics in Austenite Controlled both by Chemical and Interfacial Energy 1998(09)

13.RAY P K Optimization of Mechanical Properties of a HSLA100 Steel through Control of Heat Treatment Variables[外文期刊] 2003(1,2)

14.Ponticel P Dual-Phase Steels for Strength and Formability 2001(12)

15.Schaffer P Senate Allocates Funding for Laser-Fabricated Steel 2001(109)

16.Loach J J Right Welding Wire Could Help the U. S.Navy Save Millions 1999

17.《高技术新材料要览》编辑委员会高技术新材料要览 1993

18.翁宇庆新一代钢铁材料的重大基础研究[期刊论文]-中国基础科学 2000(01)

19.翁宇庆钢铁结构材料的高性能化[期刊论文]-中国工程科学 2002(03)

本文读者也读过(2条)

1.杨才福.张永权新一代易焊接高强度高韧性船体钢的研究[会议论文]-2002

引证文献(4条)

1.程丙贵.罗咪.刘东升低碳CuNiCrMnMo钢热处理后的组织与性能[期刊论文]-金属热处理 2011(1)

2.李琳.李成威.李杨.王兴丽E级,FH32,FH40钢大线能量焊接的实验研究[期刊论文]-辽宁科技大学学报 2009(2)

3.程丙贵.罗咪.刘东升低碳CuNiCrMnMo钢热处理后的组织与性能[期刊论文]-金属热处理 2011(1)

4.倪志军.张向葵采用TMCP工艺对高强度船体结构钢EH50的研究与开发[期刊论文]-钢铁 2009(5)

本文链接:https://www.360docs.net/doc/786490981.html,/Periodical_gjg200402011.aspx

船体用结构钢的力学性能

船体用结构钢的力学性能 ( 摘自 GB / T712 — 1988 ) 钢材等级 厚度 / mm 屈服 点 σ 5 / MPa 抗拉 强度 σ b / MPa 伸长 率 δ 5 ( % ) V 型冲击试验 温 度 / ℃ 平均冲击吸收功 A kv / J 纵向横向 A ≤ 50 ≥ 235 400 ~ 490 ≥ 22 ——— B ≤ 50 ≥ 235 400 ~ 490 ≥ 22 ≥ 27 ≥ 20 D ≤ 50 ≥ 235 400 ~ 490 ≥ 22 - 10 ≥ 27 ≥ 20 E ≤ 50 ≥ 235 400 ~ 490 ≥ 22 - 40 ≥ 27 ≥ 20 AH3 2 ≤ 50 ≥ 315 440 ~ 590 ≥ 22 ≥ 31 ≥ 22 DH3 2 ≤ 50 ≥ 315 440 ~ 590 ≥ 22 - 20 ≥ 31 ≥ 22 EH3 2 ≤ 50 ≥ 315 440 ~ 590 ≥ 22 - 40 ≥ 31 ≥ 22 AH3 6 ≤ 50 ≥ 355 490 ~ 620 ≥ 21 ≥ 34 ≥ 24 DH3 6 ≤ 50 ≥ 355 490 ~ 620 ≥ 21 - 20 ≥ 34 ≥ 24 EH3 6 ≤ 50 ≥ 355 490 ~ 620 ≥ 21 - 40 ≥ 34 ≥ 24 船体结构用钢板简称船用板。由于船舶工作环境恶劣,船体壳要受海水的化学腐蚀、电化学腐蚀和海生物、微生物的腐蚀;船体承受较大的风浪冲击和交变负荷;船舶形状使其加工方法复杂等因素、所以对船体结构用钢要求严格。首先良好的韧性是最关键的要求,此外,要求有较高的强度,良好的耐腐蚀性能、焊接性能,加工成型性能以及表面质量。为保质量和保证有足够的韧性,要求化学成分的Mn/C在2.5以上,对碳当量也有严格要求,并由船检部门认可的钢厂生产。船体用结构钢分一般厚度和高强度钢两种,一般强度钢按质量分A、B、C和D四个等级;高强度钢又分两个强度级别和三个质量等级;AH32、DH32、EH32、AH36、DH36、EH36。 船体结构用钢板主要用于制造远洋、沿海和内河航运船舶的船体、甲板等的钢板。 产品规格:厚度4.5-50mm、宽度1.0-2.2mm、长度4.0-12.0m。

船体强度与结构设计复习材料

船体强度与结构设计复习材料 绪论 1.船体强度:是研究船体结构安全性的科学。 2.结构设计的基本任务:选择合适的结构材料和结构型式,决定全部构建的尺寸和连接方式,在保证具有充足的强度和安全性等要求下,使结构具有最佳的技术经济性能。 3.全船设计过程:分为初步设计、详细设计、生产设计三个阶段。 4.结构设计应考虑的方面:①安全性;②营运适合性;③船舶的整体配合性;④耐久性;⑤工艺性;⑥经济性。 5.极限状态:是指在一个或几个载荷的作用下,一个结构或一个构件已失去了它应起的各种作用中任何一种作用的状态。 引起船体梁总纵弯曲的外力计算 船体梁:在船体总纵强度计算中,通常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁。 总纵弯曲:船体梁在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲。 总纵强度:船体梁抵抗总纵弯曲的能力。 引起船体梁总纵弯曲的主要外力:重力与浮力。 船体梁所受到的剪力和弯矩的计算步骤: ①计算重量分布曲线平p(x); ②计算静水浮力曲线bs(x); ③计算静水载荷曲线qs(x)=p(x)-bs(x); ④计算静水剪力及弯矩:对③积分、二重积分; ⑤计算静波浪剪力及弯矩: ⑥计算总纵剪力及弯矩:④+⑤。 重量的分类: ①按变动情况来分:不变重量(空船重量)、变动重量(装载重量); ②按分布情况来分:总体性重量(沿船体梁全场分布)、局部性重量(沿船长某一区段分布)。静力等效原则: ①保持重量的大小不变;②保持重心的纵向坐标不变; ③近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同。 浮力曲线:船舶在某一装载情况下,描述浮力沿船长分布状况的曲线。 载荷曲线:在某一计算状态下,描述引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线。载荷、剪力和弯矩之间的关系: ①零载荷点与剪力的极值相对应、零剪力点与弯矩的极值相对应; ②载荷在船中前后大致相等,故剪力曲线大致是反对成的,零点靠近船中,在首尾端约船长的1/4处具有最大正、负值; ③两端的剪力为零,弯矩曲线在两端的斜率为零(与坐标轴相切)。 计算状态:指在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态,一般包括满载、压载、空载等和按装载方案可能出现的最为不利以及其它正常营运时可能出现的更为不利的装载状态。 挠度及货物分布对静水弯矩的影响: ①挠度:船体挠度对静水弯矩的影响是有利的;

钢结构高强螺栓

钢结构高强螺栓 2010/10/28 16:54:56 钢结构高强螺栓需要性能等级在8.8以上。是用高强度钢制造的,或者需要施以较大预紧力的螺栓,皆可称为高强度螺栓.高强度螺栓多用于桥梁、钢轨、高压及超高压设备的连接.这种螺栓的断裂多为脆性断裂.应用于超高压设备上的高强度螺栓,为了保证容器的密封,需要施以较大的 预应力。 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。 关于高强度螺栓的几个概念1.按规定螺栓的性能等级在8.8级以上者,称为高强度螺栓.现国家标准只罗列到M39,对于大尺寸规格,特别是长度大于%10~15倍的高强度螺栓,国内生产尚属短线。 高强螺栓与普通螺栓区别 高强度螺栓就是可承受的载荷比同规格的普通螺栓要大。普通螺栓的材料是Q235(即A3)制造的。高强度螺栓的材料35#钢或其它优质材料,制成后进行热处理,提高了强度。两者的区别是材料强度的不同。 从原材料看:高强度螺栓采用高强度材料制造。高强螺栓的螺杆、螺帽和垫圈都由高强钢材制作,常用45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢、35CrMoA等。普通螺栓常用Q235(相当于过去的A3)钢制造。 从强度等级上看:高强螺栓,使用日益广泛。常用8.8s和10.9s两个强度等级,其中10.9 级居多。普通螺栓强度等级要低,一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。 从受力特点来看:高强度螺栓施加预拉力和靠摩擦力传递外力。普通螺栓连接靠栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力,拧紧螺帽时产生预拉力很小,其影响可以忽略不计,而高强螺栓除了其材料强度很高之外,还给螺栓施加很大预拉力,使连接构件间产生挤压力,从而使垂直于螺杆方向有很大摩擦力,而且预拉力、抗滑移系数和钢材种类都直接影响高强螺栓的承载力。 根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12,常用 M16~M30,超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用。 高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别:高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧,足以产生很大的摩擦力,从而提高连接的整体性和刚度,当受剪力时,按照设计和受力要求的不同,可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种,两者的本质区别是极限状态不同,虽然是同一种螺栓,但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。在抗剪设计时,高强螺栓摩擦型连接是以外剪力达到板件接触面间由螺栓拧紧力所提供的可能最大摩擦力作为极限状态,也即是保证连接在整个使用期间内外剪力不超过最大摩擦力。板件不会发生相对滑移变形(螺杆和孔壁之间始终保持原有的空隙量),被连接板件按弹性整体受力。在抗剪设计时,高强螺栓承压型连接中允许外剪力超过最大摩擦力,这时被连接板件之间发生相对滑移变形,直到螺栓杆与孔壁接触,此后连接就靠螺栓杆身剪切和孔壁承压以及板件接触面间的摩擦力共同传力,最后以杆身剪切或孔壁承压破坏作为连接受剪的极限状态。总之,摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓实际上是同一种螺栓,只不过是设计是否考虑滑移。摩擦型高强螺栓绝对不能滑动,螺栓不承受剪力,一旦滑移,设计就认为达到破坏状态,在技术上比较成熟;承压型高强螺栓可以滑动,螺栓也承受剪力,最终破坏相当于普通螺栓破坏(螺栓剪坏或钢板压坏)。 从使用上看:建筑结构的主构件的螺栓连接,一般均采用高强螺栓连接。普通螺栓可重复使用,高强螺栓不可重复使用。高强螺栓一般用于永久连接。 高强螺栓是预应力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加规定预应力,承压型拧掉梅花头。普通螺栓抗剪

船体结构分析

第一章绪论 §1-1船舶结构力学的内容与任务 船舶是一个复杂的水上工程建筑物。它航行于江河湖海,担负着运输、生产、战斗及其他各种任务。我国有漫长的海岸线,无数的内河湖泊,还有广阔富饶的海疆,为此就需要大量的、各种类型的船舶来从事各方面的工作,为社会主义革命和建设服务。 为了保证船舶能很好地完成上述任务,船舶应具有良好的航行性能、工作性能和具有一定的强度。 船舶具有一定的强度,是指船体结构在正常的使用过程和一定的使用年限中具有不破坏或不发生过大的变形的能力,以保证船舶能正常地工作。由于一般船舶的经常工作状态是航行状态,因此设计人员应首先保证船舶在航行状态有足够的强度。 船在海洋中航行,它所受到的外力是相当复杂的。这个外力除了船的载重和装备等重量以外,主要就是水作用于船体的力。除非船是静置于水中,否则船上受到的力总是动力。动力包括水动压力、冲击力以及船在运动中的惯性力等等。这些力显然取决于海面的情况,波浪的大小(即所谓环境条件),并且还是随机性的,这样就使得船体外力的确定显得相当复杂了。 尽管如此,人们通过长期的生产实践,分析了船体受力和变形的主要特征,认为在考虑船体强度问题时,首先把船整体当作一根梁来研究是合理的。这时将船——或者如一些文献中所说,将“船体梁”’(ship hull girder)静置于静水中或波浪上,计算在船纵向(船长方向)分布的重力与浮力作用下的弯曲变形与应力。这种将船作为一整体来研究的强度问题就叫做船体的“总纵强度”或简称为“总强度”问题,如图1-l,图中(a)称为“中拱状态”(hogging condition);(b)称为“中垂状态”(sagging conation)。长期以来,总强度一直是船体强度校核的主要方面。 除了总纵强度以外,船体的横向构件(如横梁、肋骨、肋板等)及船体的局部构件(如船底板及底纵桁等)也会因局部荷重而发生变形或受到破坏,因此亦需研究这些横向构件或局部构件的强度问题。这类问题通常称为“横向强度”问题或“局部强度”问题,如图1-2及图1-3,以便与前述的总纵强度问题有所区别。 把船舶静置于波浪上或静水中,按简单梁的弯曲理论来研究总纵强度当然是初步的。因此随着时间的推移,人们的认识在总强度的基础上逐步提高,从而使船体强度的计算更接近 于实际。首先提出来的是稳定性问题。十九世纪后期,由于船舶尺度的增加,发现船在总弯曲时船体受压的构件(主要是中垂状态时的上层甲板)常常会因为受压过度而丧失稳定性,这样就大大减低了船体抵抗总弯曲的能力。因此在总强度计算的同时,稳定性问题就被提了出来。亦就是说,我们在研究船体总强度的时候,必须要考虑受压构件是否有失稳现象,并要分析构件失稳后的应力再分配问题,这样才能正确地反映船体总强度的承载能力。

船体结构与强度设计总结

1、结构的安全性是指结构能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种载荷和(或)载 荷效应,并且在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必须的整体稳定性。此外,结构在正常使用时,还必须适合营运的要求,并在正常的维护保养条件下,具有足够的耐久性。 2、船体强度计算包括: (1)确定作用在船体或各个结构上的载荷的大小及性质,即外力问题;外载荷 (2)确定结构剖面中的应力与变形,即结构的响应分析(亦称载荷效应分析);或者求使结构失去它应起的各种作用中的任何一种作用时的载荷,即结构的极限状态分析(亦或求载荷效应的极限值),即内力问题。响应 (3)确定合适的强度标准,并检验强度条件。衡准(结构的安全性衡准都普遍采用确定性的许用应力法) 3、通常将船体强度分为总强度和局部强度来研究。 4、结构的安全性是属于概率性的。 5、把船体当做一根漂浮的空心薄壁梁(成为船体梁),从整体上研究其变形规律和抵抗破坏 的能力,通常成为总强度。总强度就是研究船体梁纵弯曲问题。从局部上研究局部构件变形规律和抵抗破坏的能力,通常称为局部强度。 6、作用在船体结构上的载荷,按其对结构的影响可分为:总体性载荷、局部性载荷。 按载荷随时间变化的性质可分为:不变载荷、静变载荷、动变载荷和冲击载荷。 7、总体性载荷是指引起整个船体的变形或破坏的载荷和载荷效应。 局部性载荷是指引起局部结构、构件变形或破坏的载荷。 冲击载荷,是指在非常短的时间内突然作用的载荷,例如砰击。 8、结构设计的基本任务是:选择合适的结构材料和结构型式,决定全部构件的尺寸和连接 方式,在保证具有足够的强度和安全性等要求下,使结构具有最佳的技术经济性能。 9、船体结构设计,一般随全船设计过程分为三个阶段,即初步设计、详细设计和生产设计。 10、结构设计应考虑:安全性、营运适合性、船舶的整体配合性、耐久性、工艺性、经济性。 11、大多数结构的优化设计都以最小重量(或最小体积)作为设计的目标。但是,减小结构 尺寸、降低结构重量,往往会增加建造工作量,从而增加制造成本同时还会引起维护保养费用的增加。因此,应该研究怎样才能达到降低结构重量和降低初始成本这两个目标的最佳配合。 1、船体重量按分部情况来分可以分为:总体性重量、局部性重量。 按变动情况分可以分为:不变质量和变动质量。 2、对于船体总纵强度的计算状态,选取满载:出港、到港;压载:出港、到港;以及装载 手册中所规定的各种工况作为计算状态。 3、计算波浪弯矩的船体标准计算方法是以二维坦谷波作为标准波形的,计算波长等于船长。 4、计算波浪弯矩时,确定船舶在波浪上平衡位置的方法一般有逐步近似法和直接法两种, 直接法又称为麦卡尔法。 5、史密斯修正:计及波浪水质点运动所产生的惯性力的影响,即考虑波浪动水压力影响对 浮力曲线所做作的修正,称为波浪浮力修正,或称史密斯修正。 6、船体梁:在船体总纵强度计算中,通常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁,简称船 体梁。 7、船体梁在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲,称为总纵弯曲。船体抵抗总纵弯 曲的能力,成为总纵强度(简称纵强度)。 8、波浪附加剪力、波浪附加弯矩完全是由波浪产生的附加浮力(相对于静水状态的浮力增 量)引起的,简称波浪剪力和波浪弯矩。

船体结构修理工艺

船体结构修理工艺 一,常见的几种施工工艺 1. 结构更换:更换损坏了或蚀耗了的部件,使之恢复成原有的形式; 2. 结构部分更换:考虑到整个结构更换比换困难,涉及面广,其中有的部件的蚀耗还未到非换不可的程度,征得验船师的同意,可以进行结构部分更换; 3. 结构矫正:在更换外板、甲板时采用,主要包括冷加工矫正和就地热矫正; 4. 结构拆下、矫正、装复:有时外板变形严重,无法就地矫正修复,则将外板拆下送到车间,利用机械设备进行矫正,待在外板原来的部位的内部骨架就地矫正结束后,再将外板原位装复,必要时亦可将骨架一起拆下送车间矫正; 5. 结构拆除:有时船体经过改装后,有一些结构已无存在的必要,须予以拆除; 6. 焊接工艺:(1)焊接前,接缝处应批出斜坡口,以消除夹缝空档。常见的坡口按焊接的要求有V形、Y形、X形和K形;(2)焊接表面冷却后有一层灰色的焊渣,必须铲除干净,防止夹渣。焊缝要求均匀平整,如焊坑、咬边或者烧穿钢板,均为不合格,应当刨除重焊;(3)对于旧焊缝的修理,不可直接在原有的焊缝上面加焊,应将待修的旧焊缝及其两端各延长5-8mm长度全部刨掉,批出整齐的斜坡口,然后焊接,要特别注意新、旧焊缝接合处的质量;(4)对于构件本体裂缝的焊接,必须先在裂缝的两端各钻一个止裂孔,以便使其内应力在此处向各个方向分散,然后批槽堆焊。如果焊接大尺寸的铜制构件的裂缝,除必须钻止裂孔及批槽外,还应当预先用慢火将构件烘热,保持在一定温度上焊补;(5)对于地环、羊角等的焊接,如带底座者,应按复板焊接的工艺要求进行焊接;如天底座者,其脚部应批成锥形然后堆焊,不可采用仅在圆钢角部堆焊一圈的方法。 二,船体渗漏及其修理工艺 1. 产生原因: 由于金属遭受腐蚀,其完整性就逐渐遭到破坏,在焊缝处局部强度逐渐下降,加上船舶在海面上经常收到水的压力和波浪冲击,以及船舶主机、辅机工作时引起的船舶振动,还有不正确的货物装载与移动,船舶在波浪上时而中拱,时而中垂等,在这些外力的作用下,船舶产生纵向和横向的弯曲,使船体发生变形,在腐蚀严重处就造成焊缝纹路增大,从而产生渗漏现象,这在船体外板、甲板和水密舱壁的接缝处常可见到。 2. 修理工艺:

船体振动学

1.系统的自由度:确定振动系统运动所需的独立坐标数目即为系统的自由度数。 2.广义坐标:这种确定系统在空间位置的独立参变量称为广义坐标。 3.线性振动:在这些条件下,系统的振动可以用常系数线性微分方程来描述,称为线性振动。 4.自由振动:系统对初始激励的响应通常称为自由振动。 5.强迫振动:对外部作用力的响应称为强迫振动。 6.干摩擦阻尼力:当系统与外界的固体相接触运动时,即产生摩擦阻力,称为干摩擦阻尼力。 7.粘性阻尼力:它是系统与外界粘性流体接触时,在速度不高的情况下所产生的阻尼力。 8.流体动力阻力:当系统与外界的粘性流体接触,且速度较高,并在粘性较小的流体中运动 时,即发生与速度平方成正比的阻力,称为流体动力阻力。 9.材料内阻尼力:是因为实际材料并不是完全弹性而引起的,又称材料的非弹性阻尼。 10.结构内阻尼力:是因为系统本身结构装配或连接而引起的。 11.准周期振动:这种由于振动系统受到阻尼力作用,造成能量损失而使振幅逐渐减小的振动 称为衰减振动,或称为准周期振动。 12.均匀直梁弯曲自由振动的特性:(1)均匀直梁是具有分布质量及抗弯刚度的无限自由度系 统(2)固有频率和固有振形是结构的固有特性,不仅与材料的性质、结构的刚度等因数有关,而且还和边界条件有关(3)当梁作任一主振动时,类似于单自由度系统的振动(4)在所讨论的线性振动范围内,均匀直梁弯曲自由振动是无限多个主振动的线性叠加,梁中任一点的运动则是各主振动所引起运动的总和。(5)固有振形具有正交性,即各固有振形之间是相互独立的。 13.Timoshenko梁理论:一般的梁单元,是基于初等力学中的平截面变形假定,在这个假定中, 实际上认为弯曲变形是主要的变形,剪切变形是次要的变形,因而可以不计,这对于高度远小于跨度的实腹梁来说,不会引起显著的误差,但对于有些空腹梁或都高跨比不是很小的梁来说,就不太精确了,所以有必要计及剪切变形,Timoshenko梁就是能考虑剪切变形的梁。 14.转动惯量和剪切变形对梁固有频率的影响:从物理意义上说,剪切的作用使系统的刚度下 降,转动惯量使系统的有效质量增加,这两方面的影响均使系统的固有频率降低。其中剪切的影响大于转动惯量的影响。 15.船体总振动:整个船体的振动称为总振动,这时将船体视为一根两端自由支持的变截面空 心梁。包括:(1)垂向振动:在船体的纵中剖面内的垂向弯曲振动(2)水平振动:在船体的水线面内的弯曲振动(3)扭转振动:船体横剖面绕纵向轴线的振动(4)纵向振动:船体横剖面沿其纵向轴线作纵向抗压的往复振动。 16.局部振动:船体局部结构,如板架、梁、板等对于整个船体所作的附加振动称为局部振动。 (1)垂向振动:平行于垂向轴的的直线振动(2)横向振动:平行于左右方向的水平振动(3)纵向振动:平行于首尾方向的水平振动。 17.随机振动:这种在任何未来时刻表征振动物理量的瞬时值不能预先精确地加以判断的非周 期性的持续振动;波击振动:当波浪的遭遇频率与船体的首谐垂向固有频率相等时,会出现由波浪对船体的非冲击性水动力作用引起的全船稳态垂向垂向两节点振动;浪击振动:是非周期性的振动,是船体受波浪冲击而出现的弯曲振动现象。 18.节点:船体总振动时振幅为零的横截面(较高谐调的主振动具有较多的节点,较高的频率, 较短的周期;较低谐调的主振动具有较少的节点,较低的频率,较长的周期。) 19.船体总振动阻尼的特点:当激振力的频率与船体振动的某一固有频率相等时,船体将发生 共振,第一谐调共振时,峰值最高而且曲线很陡,随着阶数的增加,共振时峰值越来越小,曲线也越来越平坦,船体总振动的阻尼与振动频率有关,频率越高,阻尼越大。 20.船体总振动减少的原理:改变结构的固有频率或激励频率以避免共振;减小激励的幅值与 减小激励的传递以降低强迫振动的程度;增加结构刚度和阻尼以降低响应等。

超高强度船体结构钢的开发现状与趋势

超高强度船体结构钢的开发现状与趋势 发表时间:2018-08-10T15:17:55.367Z 来源:《科技中国》2018年4期作者:汤卫兵黄振毅[导读] 摘要:超高强度船体结构钢在制造领域,通常被用来为海洋平台或者大型船舶提供结构上的强度支撑,促进海洋油气开发工程的顺利推进,有着广阔的应用前景。基于此主要发展情况,本文首先分析当前国内外超高强度船体结构钢的开发现状,同时立足于此主要现状,深入探索在未来的制造业消费市场中,超高强度船体结构钢的发展趋势,希望能够为超高强度船体结构钢的科学应用提供理论层面借 鉴。 摘要:超高强度船体结构钢在制造领域,通常被用来为海洋平台或者大型船舶提供结构上的强度支撑,促进海洋油气开发工程的顺利推进,有着广阔的应用前景。基于此主要发展情况,本文首先分析当前国内外超高强度船体结构钢的开发现状,同时立足于此主要现状,深入探索在未来的制造业消费市场中,超高强度船体结构钢的发展趋势,希望能够为超高强度船体结构钢的科学应用提供理论层面借鉴。 关键词:超高强度船体结构钢;焊接性能;析出粒子 引言:在建造船体结构钢的时候,一定要严格按照船级社的建造规范依次开展施工工艺,使得最终制造出来的船体结构钢质量能够满足船体结构的建造需要。通常来说,船体结构钢的强度有着严格的等级划分标准,其中超高强度结构钢属于强度要求最高的一种类型,要求在建造的时候严格按照强度等级超出420MPa的标准来开展生产工艺,使得最终建造出来的钢强度能够满足大型船舶的运航需求。 一、浅析超高强度船体结构钢的开发现状 (一)生产工艺的开发现状 传统的TMCP技术发展至今,已经逐渐演变成了超高强度船体结构钢的生产工艺。在建造超高强度船体结构钢的时候,技术人员通常会注意将TMCP技术的粗轧温度稳定在1000℃-1050℃之间,接着运用大道次压下量的方法,让形变的部位能够逐渐渗透到板坯心部,使得其中的奥氏体材质逐渐结晶。当前已经出现了新的生产工艺,能够结合大型船舶对超高强度船体结构钢质量的使用需求,大幅优化TMCP生产工艺的性能,使得结晶环节中的材料下压率能够超过40%,再逐渐回温到Ar3温度以上,最后可以通过冷却方法的利用,得到具有细小晶粒的室温组织,这种新型生产工艺的好处便是能够显著增强超高强度船体结构钢大强度[1]。 (二)HY系列的开发现状 超高强度船体结构钢HY系列,主要包括美国研制出来的HY80、HY100以及HY130等系列,还有能够替换HY80的HSLA80系列,以及能够替换HY100的HSLA100系列。HY系列的超高强度船体结构钢具有非常高的强度等级,甚至能够达到550MPa-890MPa,主要是因为HY 系列的超高强度船体结构钢具有大量的Ni物质。当超高强度船体结构钢中的Mn含量能够达到1.6%的时候,Ni的含量能够达到1.02%,这时侯超高强度船体结构钢的强度性能最高,正是因为HY系列的超高强度船体结构钢采用了高Mn+低Ni的成分配置方法,所以该系列的钢结构的强度较高,但是焊接性能有所欠缺。 (三)HSLA系列的开发现状 相比之下,HSLA系列的超高强度船体结构钢在碳当量,以及裂纹敏感系数方面的生产工艺都与HY系列存在着较大的不同。首先,HSLA系列的超高强度船体结构钢显著降低了C、Cr、Ni的含量,同时又增加了Cu、Mo和Mn的含量,使得最终制造出来的HSLA系列超高强度船体结构钢,相较HY100钢要多出大量的Mn、Mo、Ni含量,但是Cr的含量却要少很多,只能在一定程度上改善HY系列超高强度船体结构钢的碳当量以及裂纹敏感系数,也就是说实现了焊接性能的有效改善,并且合金元素也有了极大的改善,整体来说HSLA100系列超高强度船体结构钢逐渐转变成了双向组织的超高强度船体结构。 二、浅析超高强度船体结构钢的发展趋势 (一)Cu析出粒子的优化 目前,国内外超高强度船体结构钢的研发,正在逐步向改善强韧化方法以及保持适当碳当量值的方向发展,以期大幅提高超高强度船体结构钢的强度性能。开发超高强度船体结构钢的时候,引出的析出强化粒子主要为Cu粒子,这种Cu粒子的优势在于能够与超高强度船体结构钢的组织类型、变形程度达到良好的契合,从而加强Cu粒子在界面的偏聚情况,使得析出的Cu粒子激活能开始有所降低。如此一来,通过Mn以及Ni的添加,能够显著降低Cu粒子的临界形核功,继而利用三种元素之前的相互契合与相互作用,有效提升奥氏体的稳定性,最终达到强化超高强度船体结构钢结构强度的效果[2]。 (二)化合物析出粒子 在回火温度升高的条件下,超高强度船体结构钢会析出大量富含Nb、Ti的碳氮化物。这些化合类物质的尺寸基本处于10-20nm之间,在Nb、Ti显著增高的前提下也不会导致超高强度船体结构钢中碳当量的增加,能够有效减缓C原子的扩散速度。在电子搅拌离心力的作用下,细小的钛氧化物粒子开始逐渐向周边扩散,等到冷却之后就能够产生纳米钛氧化粒子,可以有效抵抗奥氏体的生产,从而显著改善超高强度船体结构钢的力学性能,使得最终生产出来的超高强度船体结构钢在质量性能商更为优越,是为未来超高强度船体结构钢的主要发展方向。 (三)焊接性能的提升 焊接性能的提升能够改善超高强度船体结构钢的性能,增强其在结构方面的铸造质量。在目前的生产工艺中,超高强度船体结构钢一旦经受了高温热循环处理,便会导致结构的韧性开始下降,影响到钢结构最后的焊接效果。因此,未来提升超高强度船体结构钢的焊接性能将成为主要的发展方向,目的是为了提高焊接前预热、焊接后回火处理的效果,保证超高强度船体结构钢在生产工艺能够获得良好的焊接效果,继而逐步突破超高强度船体结构钢焊接工艺方面存在的难点,促进超高强度船体结构钢强度等级的提高。 结束语:综上所述,目前我国的超高强度船体结构钢开发正在逐步取得新的进展,面临的各项技术瓶颈也在不断的被突破,未来超高强度船体结构钢还将在我国走向纵深化的发展道路。但是与此同时,技术人员还要意识到超高强度船体结构钢开发过程中存在的技术难点,继而从韧性、强度以及焊接性能等方面出发,全面推动超高强度船体结构钢的研发技术走向质的飞跃,提升船体结构的稳定性。参考文献: [1]雷玄威, 黄继华, 陈树海,等. 超高强度船体结构钢的开发现状与趋势[J]. 材料科学与工艺, 2015, 23(4):7-16. [2]陈佳, 孙明, 隋丹,等. 高强度船体结构钢的现状与发展[J]. 工程技术:全文版, 2016(2):00289-00289.

船舶与海洋工程结构振动分析中的设备实用建模方法

船舶与海洋工程结构振动分析中的设备实用建模方法 摘要:随着现代化科学技术的迅猛发展,各行业都步入了一个全新且迅速的发展阶段,尤其是对于海洋领域的探索与征服。自改革开放以来,我国在船舶的研究和技术的革新等方面都已经有了全面的发展,并经过多年来的努力已经取得了非常大的进步,这对于推动我国海洋技术的发展来说是具有极大意义。本文将在海洋工程的研究基础上,对设备的合理运行进行了深入性研究,在设备应用建模上进行了相应的探讨。 关键词:船舶和海洋工程;建筑模型;技术创新 前言:科技的进步促进了船舶技术的迅速发展,为了能够更好的满足于现代化的发展现状,人们在海洋行业进行了更深入性的探索,进行了进一步的发展与创新。然而,受外界等各项因素的影响,严重的阻碍了探索的进程。而随着科学技术的不断发展,人们运用计算机网络系统可以实现人们无法完成的工程。在海洋探索方面,运用计算机建立建筑模型是新兴的,也是对于进一步探索的重要的关键的一步。下文中我们将进行进一步的探索。 1目前海洋探索以及船舶技术的模型种类 就目前我国海洋探索以及船舶技术的模型种类进行分析,其中有种模型是以建筑为中心,并进行进一步的具体分析,这种模型的特点是把不同的设备进行不同的分配,使得各个物件都可以得到充分的利用,为了更好的呈现出这种模型,人们大多用具体的图表进行演示。运用这种形式是为了更好地研究相关的货物以及设备的分布情况,从而方便决策者进一步的进行科学的决策。运用电子计算机网络系统对于相关的设备结构进行模拟,而模拟的方法是通过网络系统构造出的无数条框架结构结合成相一致的设备,这样可以方便进行更好的模拟,此外,通用的技术还有根据不同的形状大小进行分类,探究各种设备如何能够保持均匀有效的分布,合理进行分配,对于宝贵的空间资源进行充分的合理利用,更好地增加工作效率。除了相关的抽象的模型之外,有些信息还是需要通过具体的数据表现出来的,这种通过具体的数字表现出来的模型的形式也是有多种分类的。例如根据不同的信息种类也可以把模型分为以质量为主,以形状为主或者是通过具体的数字反应出准确的信息等多种形式。但是根据长期的经验来看,上文中所提到的这些常见的模型方式都存在着这样或者那样的问题,所造成最后模拟出来的信息并不是十分准确,一定程度上影响了正常的工作效率。有时候一个微小的误差都会造成严重的后果,如何解决这些问题成为了现阶段发展研究的重中之重。 2为了解决误差而提出一种新的模型方式以及这种方式的优点 现在新介绍的这种建筑模型的方式,依旧是以计算机电子网络为基础。都知道进行以上的种种研究,采取多种方法的最终目的都是为了增加船舶在航行过程中的安全系数,使得能够更加安全地航行。而为了安全航行首先所要考虑到的就是如何减轻船舶在海洋环境下的震动频率。所谓的这种频率,其摆动的大小是受多种因素共同作用影响,其中,影响最大的就是船舶本身的重量以及船的坚硬程度所决定的。对于研究同一艘船而言,船本身的重量一定是保持不变的,所要研究的就是如何增加杆的硬度,这样才能更加安全地保持行驶。而增加坚硬程度也是有多种因素的影响,这是由一个具体的公式推算出来的。我们要通过这个模型以及公式建立表格,对于表格中所提及的数据进行具体准确的分析,由此来找出

《船体结构与强度设计》习题题目练习

《船体结构与强度设计》复习题 一、判断题 1、长期以来,总强度一直是船体结构强度校核的主要方面。(√) 2、强度标准设计又称为计算设计方法,是目前应用比较广泛的方法。(√) 3、船舶除具有一定的强度外,还必须具有一定的刚度。(√) 4、对那些抗扭刚度较低的船体来说,扭转强度的研究就显得十分必要。(√) 5、在单跨梁的弯曲理论中,我们规定弯矩在梁的左断面逆时针为正,在梁的右断面顺时针为正,反之为负。(√) 6、在材料力学中,多数是根据剪力方程与弯矩方程或根据载荷、剪力与弯矩三者之间的微积分关系来画剪力图与弯矩图,在结构力学中也是一样。(×) 7、通过在方程中引入初始点的弯曲要素值来求解梁挠度曲线方程的方法叫做“初参数法”。(√) 8、如果梁上受到几个载荷共同作用时,就可以用“叠加原理”来进行计算。(√) 9、求解静不定梁往往是利用弯曲要素表,并通过变形协调条件来进行,而不能利用“初参数法”。(×) 10、在船体结构中,除了少数的桁架结构外,大多数的结构都是以弯曲变形为主的静不定杆系,例如连续梁、刚架及板架等属于这类杆系。(√) 11、变形连续条件就是变形协调条件。(√) 12、交叉梁系中不受任何外载荷作用的杆系称为无载杆。(√) 13、从原则上讲,力法可以解一切静不定结构。(√) 14、在船体结构计算中,常将甲板纵骨与船底纵骨视作连续梁,而甲板横梁与船底肋板作为它们的弹性支座。(×) 15、所谓“位移法”就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。(√) 16、位移法中关于弯曲要素正负号的规定与力法中的规定一样。(×) 17、节点平衡方程又叫位移法方法,且此方程为正则方程。(√) 18、在弯矩分配法基本结构下,连接于节点的各杆杆端的固端弯矩一般来说相互平衡,即作用于节点上的固端弯矩之和等于零。(×) 19、和位移法相比,弯矩分配法可以使问题简单化,因为绕过了求节点转角这一步而直接求出杆端弯矩。(×) 20、正则方程就是力的互等定理的反应。(√) 21、所谓“位移法”就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。(√) 22、最小变形能定理,又称最小功原理,是莫尔定理的特殊情况。(×) 23、广义位移应理解为杆件在变形中广义力作用点处沿力作用方向的位移,广义力与广义位移永远成线性关系。(×) 24、运用能量法能够解决结构的位移问题,也能解决静不定问题。(√) 25、若杆件横断面对于两个主对称轴的惯性矩不同,则杆在失稳时总是在刚度最大的平面中弯曲。(×) 26、在造船界,通常把杆件在弹性范围外失稳的力叫做临界力,以区别弹性范围内失稳的欧拉力。(√) 27、对于高强度钢与普通钢,虽然具有相同的弹性模量,但具有不同的屈服极限,因此用这两种材料做成的杆件,尽管其断面形式相同、跨度相同、固定情况相同,他们的欧拉力是不同的。(×) 28、对于任意多跨连续梁,只要其每个跨度是等距、等断面的,并且两端是自由支持的,这时不论跨度有多少,其欧拉力都等于每跨单独时的欧拉力。(√)

船舶机械振动及控制

船舶机械振动及控制 对船舶的机械有害振动的控制措施主要有防振和减振两个方面,防振是指在船舶设计阶段就考虑到振动的容许标准而采取降低振动的措施,减振则是指使营运船舶的振动下降到容许的标准。 防振措施和减振措施仅仅是对象的差异及处理的角度有些不同,其基本原理是一样的,即: (1)避免共振。改变结构的固有频率或激励频率防止共振的产生。 (2)减小激励力。进行动平衡或结构改型减小激励幅值。 (3)减小振动或激励力的传递。增加阻尼以防止吸收振动能量,装设减振装置以达到减小幅值的目的。 一柴油机振动控制 柴油机时引起船体振动的主要激励源之一,因此在船舶设计初期,选择什么样的机型是至关重要的。在满足功率等指标的情况下,应注意选择具有较小不平衡力和不平衡力矩的柴油机做主机。柴油机的缸数越多,其一般平衡性就越好。 (一)防止共振 选择主机时应配合螺旋桨考虑是否与船体发生低阶共振的可能性,尤其应避免在主机常用转速下的低阶共振问题。在设计阶段,先计算船体总振动的几个主要谐次的固有频率,以避免与柴油机和螺旋桨的各阶激励力共振。主机的选型应与减速齿轮箱、螺旋桨在一起考虑,在改变主机营运转速较困难时,也可改变变齿轮箱减速比或改变螺旋桨页数以达到改变激励频率的目的。 (二)减小激励力 对于存在外部不平衡力或者不平衡力矩柴油机,可以通过安装平衡补偿装置来减小振动激励力。这是一种普遍应用的防止有害振动的措施。

平衡补偿装置是使偏心质量以与主机激励频率相同的转速旋转,产生补偿力或者力矩以抵消柴油机的不平衡力,减少他们对振动的影响。按运转驱动方式可将平衡器分为两大类:一是由电动机驱动,或称电动平衡器;二是由曲轴驱动直接附装在主机上。按被平衡激励的形式又可以分为一次力矩平衡器、二次力矩平衡器和组合平衡器。 电动平衡器一般安装在船体垂向振动振幅相当大的舵机底甲板上。 (三)减小振动传递 1,隔振器 对于不平衡的主机或辅机可以在机座下装设隔振器,以减小主机激励力对船体的传递。 所要求的减震器应该柔软些,这通常只有对高速柴油机才能实现。 目前国内常用的减震器主要有橡胶减震器和金属弹簧减震器。 另外,钢丝网隔减震器在工程上的应用也得以发展。 2防振支撑 近代船用大型柴油机因采用长冲程和超长冲程,其机架横向振动是一个突出问题,成为船体激励源振动之一。当横向振动比较大时,可在主机上部与船舷左右侧间设横向防振支撑于船体连接。它通常能使机架横向振动减小50%以上,固有频率提高5%~50%。 目前常用的防振支撑主要有机械式、摩擦式、液压式三种。 (1)机械式支撑 机械式支撑使主机的刚性得到明显的增加,机架的固有频率上升,下降。但另一方面,机架的部分振动能量讲通过支撑传递至全体,有可能加剧船体的振动。(2)摩擦式支撑 摩擦式支撑的断面形状为U型。

第五章 船体结构用钢材

第五章船体结构用钢材(4学时) 教学要求:理解CCS关于船体结构用钢的规定。 重点:强度船体结构用钢不同牌号的性能指标。 难点:强度船体结构用钢性能指标测定试验。 教学内容: 随着造船工业的不断发展,造船工业所用的材料,品种越来越多,数量越来越大。例如建造一艘16000吨级多用途集装箱货船,单船体用钢材就需要4600吨,2005年我国造船量为1200万载重吨,消耗钢材400多万吨,由此可见材料对发展造船工业的重要性。 造船材料分为金属材料和非金属材料两大类。 现代船舶的船体结构制造所用材料主要是一般强度船体结构用钢、高强度船体结构用钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢、复合钢板、Z向钢、铝合金、增强塑料等。根据CCS 1998年《材料与焊接》规范和2002、2004年规范修改通报要求,所有金属材料必须从力学性能(强度、塑性、硬度、蠕变)、工艺性能(弯曲、焊接性)、化学成分、脱氧方法、交货状态(热处理)等方面符合规范要求。 第一节船体结构对其金属材料的基本要求 由于船舶工作条件的特殊性和复杂性,因而对制造船体结构的金属材料提出了较高的要求,大致有以下几方面: 一、良好的力学性能 1.强度 强度—金属材料在外力作用下抵抗断裂和变形的能力。 2.塑性 塑性—金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。 3.冲击韧性 冲击韧性—金属材料抵抗冲击载荷和脆性破坏的能力。 4.疲劳强度 疲劳强度—金属材料抵抗外力反复作用下的能力,即在交变载荷无限次作用下不致引起破坏的能力,以бN表示。 5.硬度 硬度—金属材料抵抗比它更硬物体压入表面内的能力。 二、优良的工艺性能 所谓工艺性能是指材料对各种加工方法的适应性。在现代造船中,采用最多的金属材料加工方法是焊接与弯曲。因此,作为船体结构材料必须具有良好的焊接性和优良的承受弯曲加工的性能。 三、良好的耐腐蚀性能 船体结构用金属材料在海水中具有较高的耐腐蚀性能,而目前的一般强度船体结构用钢和高强度船体结构用钢还不能完全满足要求,在海水中的腐蚀都比较严重,据统计碳素钢为0.1毫米/年,含镍合金钢为0.08毫米/年。因此,船舶设计时必须增放腐蚀余量,这就增加了船体自重和材料消耗。

先进船型与船体结构设计技术综述

先进船型与船体结构设计技术 1 概述 1.1船型与船体结构设计技术的概念与内涵 船型,通常指船舶的类型,按不同的分类标准可以划分为许多种不同的船型。例如按载货方式可分为散货船、油船、集装箱船,其中散货船又有灵便型、巴拿马型、超巴拿马型、好望角型等系列;按航行姿态可分为排水量船、滑行艇、水翼船、气垫船、地效翼船等;按推进器型式可分为螺旋桨推进船、喷水推进船、明轮船等;按动力装置种类可分为柴油机推进船、电力推进船、燃气动力装置船、核动力装置船等。 船体结构设计是在满足船舶总体设计的要求下,解决船体结构的形式、构件的尺度与连接等设计问题,保证船体具有恰当的强度和良好的技术经济性能。船体结构设计应考虑以下几方面:1)安全性,结构设计应保证船舶在各种外力作用下,具有一定的强度和防振性能。2)适用性,结构的布置与构件尺度的选用应符合营运的要求。3)整体性,结构设计必须与船舶性能、轮机、没备、电气及通风等设计密切配合,确保船舶在各个方面都具有良好的工作性能。4)工艺性,结构形式与连接形式的选择应便于施工,选用结构材料应适当减少规格,根据船厂的设备情况和生产组织管理等特点,采用先进、高效、经济的工艺措施。5)经济性,考虑上述方面条件下,力求减少结构的重量,材料选用恰当,使船舶具有更好的经济性能。 1.2 重要性 在国防工业领域,采用新的结构形式、新材料、新型推进方式等新技术开发先进船型,是改善海军舰船总体性能、提高作战效率的重要手段。近十几年来,随着科技的进步,海军对舰船的航行性能、隐身性能、负载能力等要求不断提高;在对近海作战能力的不断重视下,舰船在浅水海域作战需要小吃水,为安装模块化装备需要宽大甲板面积,快速航渡需要高航速。常规单体船型虽然推进效率较高、超载能力强、船体结构简单、维修方便、造价低,但已较难在耐波性、快速性方面作大幅度改进。应用新技术研究开发新船型,成为军事大国提高国防工业和海军作战水平的重要途径之一。 新的船型开发离不开先进的船体结构设计技术。船型研发周期长、成本高、舰船使用期长、环境和载荷恶劣,在其使用期内可能遭遇到多种随机事故或战斗伤害,损害一旦发生,将对结构产生不利影响,导致整个船体结构失去工作或战斗能力,也造成很大的经济损失。因此,要求船体结构设计技术不断进步、领先,船体线型最优化、构件尺寸合理,工况和承载能力计算和校核精确,以支撑先进可靠的船型开发。 2 国外研究现状 船型与船体结构设计技术在国防工业领域的研究和发展突出体现在海军舰艇的需求不断升级,促使一些先进船型的开发、试验和发展,对船舶设计技术的要求也不断提高。 多体船型主要有双体船、三体船、四体船和五体船等,同单体船相比,多体船具有更加优越的浮性和稳性、耐波性、机动性和隐身性,能够大量装载,抗打击能力强,在民用和军用领域得到了广泛的应用,其各船型也是各军事大国研究的热点。小水线面双体船(SWATH)、穿浪双体船是高性能船舶中发展较快、趋于成熟的船型。美国多年来一直大力开发小水线面双体船,在小水线面双体船的线型、流体、结构、耐波性、操纵性等基础理论与研究试验方面取得了一系列成果,并拥有相当的技术储备。自1973年到21世纪初,美国开发了“卡玛利诺”号、“海影”号、“胜利”号、“搜索”号、“海刀锋”号和“无瑕”号等6型小水线面双体船型的水声监听船、试验船等。2005年,法国研制出一种SWATH型近海巡逻舰,该舰排水量2000吨,采用全电力推进系统,航速12节时续航力达5000海里,并可在6级海况下正常作业。澳大利亚INCAT公司租借给美海军的Incat 050型“联合探险”号、Incat 060型“矛头”号,以及Incat 061型等穿浪双体高速船舶用于进行系列试验、评估及操作使用。英国海军2000年

船舶及海洋工程用结构钢

GB 712-200× 《船舶及海洋工程用结构钢》 国家标准编制说明 《船舶及海洋工程用结构钢》国家标准项目组 二〇〇八年七月

GB 712-200×《船舶及海洋工程用结构钢》 国家标准编制说明 1 工作概况 1.1 任务来源 我国船舶产业经历了从上世纪五、六十年代的发展(60年代初已自主研发成“东风”号万吨轮),九十年代以后快速发展,到目前向高技术含量、大吨位、专业化船舶发展,我国已能自主研发、生产远望号测量船、雪龙号科考船以及30万吨油轮、大型散装货轮、装载万箱的大型集装箱船及LNG船等各种技术先进的大型船舶,使我国已济身世界造船大国行列,正向世界造船强国迈进。 近年来,因中国等新兴发展中国家对矿石、石油等资源的大量需求,国际航运界得到加快发展,新船订单不断增加,我国2010年的新船订单达1.3亿载重吨,已排在世界第一。随着新船订单的持续增加,船舶及海洋工程用结构钢的需求数量和质量都快速增长。到2010年,我国建造的散货船、油船市场占有率将分别提升到世界第一位和世界第二位,集装箱船市场占有率将接近韩国,LNG船市场占有率达到20%以上,成为高新技术船舶重要生产国。届时,造船用钢预计达到1000万吨以上;计划建造海洋平台近80座,需海洋平台用高等级系列钢材约160万吨左右,其中,自升式海洋平台的桩腿、悬臂梁、升降齿条机构等需要460MPa~690MPa钢级及690MPa 以上钢级的高强度或特厚(最大厚度达到259mm)等专用钢。 与此同时,随着近二十年国民经济的快速发展,我国冶金工业也得到了高速发展。特别是近年来,我国钢铁企业技术进步很快,装备和工艺也已经达到世界先进水平。国产船舶和海洋工程用钢的品种不断开发、实物质量大幅提升,不仅在产量上,而且在质量上已能够基本满足我国船舶工业发展的需要,为我国造船业提供了坚实的钢铁基础。全国已有50余条中厚板生产线,产能达5600万吨,在建、拟建10余套3500mm以上轧机,新增产能约1500万吨,许多条生产线工艺装备达到国际一流水平,至2010年中厚板产能将达到7000万吨。从以前大量使用的一般强度级A、B、D和高强度级AH32、AH36、DH32、DH36发展到E、EH32、EH36,直至高强度级的AH40、DH40、EH40、FH40和超高强度钢级的420、460、500、550钢级,甚至有更高强度要求和-196℃冲击试验的特殊船钢(LNG船)。以鞍钢为例:鞍钢的船板产量逐年大幅度提高,2003年销售32万吨,2004年销售70万吨,2005年销售87万吨,2006年销售约110万吨,2007年销售约170万吨,约占国内市场份额的20%左右。船钢等级也由1994年开始CCS认可时的A、B、D、AH32、AH36、DH32、DH36,发展到目前FH550钢级取得九国船级社认可,低温压力容器用9%Ni钢板也取得了CCS、LR、DNV船级社和容标委认可。 我国船钢出口也在逐年增加,主要出口对象是目前世界上最大的造船国--韩国的现代、三星、大宇以及STX等企业,部分出口日本、美国、欧洲等国家和地区。 GB/T 712-2000《船体用结构钢》国家标准实施的几年来,对当时的船钢发展和钢厂工艺技术进步起到了积极的促进和推动作用,但因船东委托船级社对船舶进行监造,船钢均需通过船级社认可,按船规交货及验收,所以,执行国家标准的船用钢材的量较小。按国家标准体系和标准要充分反映出钢厂在船钢方面的科研成果,并使之快速商品化,及提高产品实物质量,与国外先进标准接轨、促进技术进步,根据全国钢标准化技术委员会SAC/TC183钢标委[2008]01号《关于下达全国钢标委2008年第一批国家标准制修订计划项目的通知》安排(第70项计划编号20077223-Q-605),将推荐性国家标准--GB/T 712-2000《船体用结构钢》修订为强制性国家标准--GB 712-200×《船体及海洋工程用结构钢》。 从当今国际上高强度、超高强度船钢发展看,普遍采用低碳含量(低碳当量),微合金化,控轧控冷、热处理等工艺技术路线。微合金元素的加入不但能起到提高强度,补偿降低碳含量所带来的强度损失,同时他们对提高钢材的焊接性能、力学和工艺性能。从我国钢厂装备和技术水平来看,能够达到高强度、高韧性、高焊接性能,以及厚度方向性能等要求。因此,此次修订GB/T 712,等同采用国外先进标准(各国船级社规范)、引用国家基础标准,纳入高强度、超高强度的新钢级,技术水平比原标准有较大幅度的提高,使本标准能够满足新型现代化大型船舶的设计和建造要求,并能促进我国生产船钢实物质量稳定提高和达到国际先进水平,也能推动企业技术进步,为我国企业加入国际市场竞争创造更有利的条件,标准水平要达到国际先进水平。

相关文档
最新文档