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滚装船车辆跳板结构强度研究

摘 要：车辆滚装船在现代水上运输中的作用越来越人，在滚装船的设计过程中进行正确的结构强度研究，可以有效的保证其安全性，并且可以节约设计成本。

随着汽车制造业全球化的发展，越来越多的欧美汽车制造商将生产基地由本土移至包括我国在内的发展中国家，我国成为潜力巨大的汽车生产国。车辆滚装船作为汽车运输的重要的水上工具，在现代水上运输中扮演着重要的角色。这就对滚装船的强度设计提出了更高要求。因此，在滚装船设计时直接承载车辆的跳板结构强度校核尤为重要。

1 、结构基本概述

滚装船车辆跳板结构由跳板向板(厚度为10mm)，横向骨材，纵向骨材，铰链耳板，铰链轴等纵成。与船端连接的跳板横向位置共布置五只铰链，铰链沿跳板纵向中轴线对直轴冲床称，铰链之间间距为1300mm

跳板K度为8000mm，宽度为7800mm，跳板的整体有限元模型如图1所示；铰链厚度为30mm，长度为110mm。铰链结构有限元模型如图2所示。其中跳板向板用shell单元建模，横向与纵向骨材用beam单元建模，铰链结构用六面体单元建模，整个模型共有单元8365个，节点9114个。为防止因格划分导致铰链与跳板接触处的应力计9、压 缩 空 间： 0⑶000mm算误差，在格划分过程中，对铰链与跳板接我们看好新疆众和的发展前景触的地方运用了格细化技术。

坐标采用右手坐标系，以与船端连接的横向中点为坐标以S型传感器为例原点(nodel)，跳板纵向为x轴，船尾方向为正向，跳板横向为Y轴。

2、滚装船车辆跳板强度计算

目前针对结构的强度校核主要是运用有限元软件进行分析计算，该方法可艺术摄影以在设计之初就准确得出各部位的强度情况，从而可以实现结构调整，减小设计建造周期，节约制造成本，保证设计安全。

在进行强度计算时，根据船舶设计规范要求，在与船端连接的铰链处节点上施加纵向、横向、垂向位移约束，即Ux=Uy=Uz=0，在另一端的两角节点上施加横向、乖向线位移约束，即Uy=Uz=0。

根据设汁规范，为了保让最大的安仝系数，通常在计算的过程中车辆跳板载荷按设计车辆的轮负荷的1.2倍确定，本文设计中总的轮负荷为15吨，所以计算时所施加的总载荷为18吨，载荷分别施加在车轮两侧共24个节点上，平均每个节点载荷为18000*9.8／24=7350N。载荷施加位置如图3所示。

3、计算结果及结论

根据上述边界条件和载荷，通过计算，得出跳板向板应力如图4所示(最大应力为14；Mpa)，位于中间铰链与车辆跳板接触处，小于许用应力155Mpa；横向与纵向骨架庶力如图5所示(最大应力为80.7Mpa)，小于许用应力128M线板pa；铰链剪切应力如图6～图8所示(最大剪切心力为55.7Mpa)，小于许用剪切应力81.5Mpa。所以该跳板设计符合规范要求，设计满足安全需要。