非對位井桁式止鏈器加強結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

　　船舶止鏈器在拉錨定位后與甲板下預(yù)設(shè)的加強結(jié)構(gòu)不對位，須在后期進行現(xiàn)場調(diào)整加強位置，由于空間狹小及高空作業(yè)而影響施工及生產(chǎn)進度。本文改變慣有的對位加強形式，設(shè)計新型的井桁式止鏈器加強結(jié)構(gòu)，變對位加強為區(qū)域加強，實現(xiàn)止鏈器加強結(jié)構(gòu)全部在分段制作階段施工結(jié)束，避免后期的調(diào)整，降低施工難度，縮短建造周期。

　　前言當船舶在錨地拋錨時，由于船舶自身的重量、裝載的貨物重量和風、流的作用，錨鏈將承受巨大的拉力，僅僅靠錨機剎車帶剎緊后產(chǎn)生的剎車力是不夠的。如果這個巨大的拉力直接作用在錨機剎車帶上，勢必造成錨機剎車帶的不斷磨損，一旦錨機的剎車力不能承受這個巨大的拉力時，又會造成松錨、走錨、錨和錨鏈的丟失；如果錨機的剎車力始終能夠承受這個巨大的拉力，那么這個巨大的拉力就將作用在錨機的傳動軸、錨機的機座上，就有可能造成錨機的傳動軸、錨機機座的變形，嚴重時甚至造成錨機機座的拉裂、翻身。

　　為了能夠承受這個巨大拉力，錨鏈止鏈器本身（包括止動塊、底座）一般都設(shè)計比較笨重、堅固，止鏈器的底座一般也直接燒焊在船首主甲板強度比較堅實的甲板橫墚或甲板縱骨上，有些船舶在設(shè)計中還對安裝止鏈器位置的主甲板進行局部重型加強［1］，其目的都是為了使船舶在拋錨時尤其是大風浪中拋錨時，錨鏈能夠承受巨大的拉力。然而，船舶止鏈器在拉錨定位后與甲板下預(yù)設(shè)的加強結(jié)構(gòu)不對位，須在后期進行現(xiàn)場調(diào)整加強位置，由于空間狹小及高空作業(yè)而影響施工及生產(chǎn)進度。本文以某 30 萬噸 VLCC 原油船為例，以 CSR 規(guī)范［2］為設(shè)計指導(dǎo)，改變慣有的對位加強形式，設(shè)計新型的井桁式止鏈器加強結(jié)構(gòu)，變對位加強為區(qū)域加強，實現(xiàn)止鏈器加強結(jié)構(gòu)全部在分段制作階段施工結(jié)束，避免后期的調(diào)整，降低施工難度，縮短建造周期。 2 止鏈器基座及其支撐結(jié)構(gòu)的有限元模型本止鏈器及其附近的船體支撐結(jié)構(gòu)的材料均為 A 級鋼和 AH32 級鋼，其彈性模量為 206GPa，泊松比為 0.3，密度為 7 850 kg/m3，極限強度為 235MPa 和 315Mpa。 2.1 模型概述系泊設(shè)備應(yīng)盡量布置在甲板結(jié)構(gòu)的橫梁和縱桁等強構(gòu)件上，以有效的分布系泊負荷。船體支撐結(jié)構(gòu)指的是那些與船舶舾裝件直接相連且用來分配作用在系泊設(shè)備上的力的船體結(jié)構(gòu)，如與之相連的橫梁、縱桁和艙壁等。 2.2 模型范圍本報告結(jié)構(gòu)強度的分析對象是船舶錨機下的船體結(jié)構(gòu)，屬于局部應(yīng)力分析問題。按照建立有限元模型的基本要求，模型的邊界取為強力構(gòu)件，具體范圍如下：縱向：取 FR99 橫艙壁至 FR102 強橫梁以內(nèi)的艏樓甲板橫向：取距中 1700mm 至距中 12750mm 強縱桁以內(nèi)的艏樓甲板垂向：取艏樓甲板至主甲板以內(nèi)的艙壁及支撐結(jié)構(gòu)