[发明专利]一种舰船上方舱舱体的结构计算系统及设计方法

权利要求书

1.一种舰船上方舱舱体的结构计算系统，其特征在于，结构计算系统的建立步骤包括：

S100、依据方舱的装载要求确定方舱的外形尺寸和设计载重；

S200、构建舰船上的方舱模型；

S300、确认方舱模型的主要结构；

S400、依据所述方舱模型各主要结构的结构形式结合力学原理建方舱体结构计算系统。

2.根据权利要求1所述的一种舰船上方舱舱体的结构计算系统，其特征在于，所述方舱模型的主要结构包括

若干顶端梁和若干顶侧梁，位于所述方舱模型的顶端，所述顶端梁与所述顶侧梁垂直连接；

一顶板，与所述顶端梁和所述顶侧梁连接；

若干底端梁和若干底侧梁，位于所述方舱模型的底端，所述底端梁与所述底侧梁垂直连接；

一底板，固定在若干所述底端梁和若干所述底侧梁组成的空间内；

若干立柱，连接于所述顶梁和所述底梁之间；

若干侧壁和若干端壁，所述侧壁固定于所述立柱、所述顶侧梁和所述底侧梁组成的空间内，所述端壁固定在所述立柱、所述顶端梁和所述底端梁组成的空间内。

3.根据权利要求2所述的一种舰船上方舱舱体的结构计算系统，其特征在于，所述构成型材包括方钢和工字钢，所述顶端梁、所述顶侧梁和所述立柱均采用所述方钢，所述底端梁和所述底侧梁均采用所述工字钢。

4.根据权利要求2所述的一种舰船上方舱舱体的结构计算系统，其特征在于，所述顶端梁、所述顶侧梁、所述立柱三者两两之间均通过焊接连接，所述底端梁、所述底侧梁、所述立柱三者之间两两之间也通过焊接连接。

5.根据权利要求2所述的一种舰船上方舱舱体的结构计算系统，其特征在于，所述侧壁、所述端壁和所述顶板均为波纹板，所述底板为加筋板。

6.一种舰船上方舱舱体的结构设计方法，其特征在于，用于权利要求1至5任意一项所述的舰船上方舱舱体的结构计算系统，包括步骤：

S500、依据所述方舱体结构计算系统构建所述顶侧梁简化计算模型；

S600、依据所述方舱体结构计算系统构建所述立柱简化计算模型；

S700、依据所述方舱体结构计算系统构建所述底侧梁简化计算模型；

S800、依据所述方舱体结构计算系统构建两端自由支持并承受载荷的所述波纹板单跨梁模型；

S900、综合所述顶侧梁简化计算模型、所述立柱简化计算模型、所述底侧梁简化计算模型和所述波纹板单跨梁模型，得出方舱体结构计算模型。

7.根据权利要求6所述的一种舰船上方舱舱体的结构设计方法，其特征在于，所述顶端梁和所述顶侧梁尺寸相同，所述顶端梁和所述顶侧梁的两端均承受弯矩，所述顶侧梁的弯矩的计算公式为：

式中，M₁为顶侧梁或顶端梁的弯矩，T为方舱设计载重与方舱自重之和，L₁为顶侧梁的长度，g为重力加速度；

所述顶端梁和所述顶侧梁的梁上均承受均布载荷，所述顶侧梁的均布载荷的计算公式为：

式中，q₁为顶侧梁或顶端梁的均布载荷，Q₁为顶板受到的均布载荷。

8.根据权利要求6所述的一种舰船上方舱舱体的结构设计方法，其特征在于，所述立柱的一端承受弯矩，所述立柱的弯矩计算公式为：

式中，M₂为立柱的弯矩，T为方舱设计载重与方舱自重之和，L₂为底侧梁的长度，g为重力加速度；

所述立柱承受的均布载荷计算公式为：

式中，q₂为立柱的均布载荷，Q₂为侧壁受到的均布载荷。