摘要
移动式船舶下水是指将在水平船台上建造好的船舶，利用模块小车将其运输到浮船坞上，然后由浮船坞来完成下水作业。近年来，各船厂充分利用现有资源，寻求提高效率方法的同时，此种下水方式应运而生，可为船厂减少不必要的资源占用。 移动式船舶下水方式是通过支撑系统来移运船舶，因此，支撑系统是船舶能否安全下水的保障。为了保障船舶的安全，使其能够顺利下水，开展移动式船舶下水支撑系统的设计及强度分析是非常有必要的。本文以某汽车运输船下水的支撑系统为研究对象，主要研究内容如下： （1）阅读并整理近年来关于船舶下水方式、垫木材料性能以及支撑结构相关的国内外文献。介绍移动式船舶下水工艺，阐述该工艺的设备选取以及准备事项，并对下水的流程进行分析，总结出下水过程的主要风险点。 （2）对下水支撑系统中船用垫木进行含水率试验，得出试验材料的力学本构关系，获得不同含水率下垫木的弹性模量、强度等性能参数。基于有限元软件ABAQUS建立垫木试样模型，并对不同含水率试样进行数值模拟，分析含水率对垫木力学特性的影响。在此基础上，以含水率为14.1%的垫木试样为基础，分析含有缺陷（开孔）的垫木的性能，并通过改变开孔位置及尺寸来研究其对木材性能的影响。 （3）根据船舶重力分布以及结构设计准则，运用NASTRAN软件直接计算，分别对支撑系统中横梁、支墩等进行强度分析，用弹簧单元模拟垫木，并调整梁上垫木高度来实现刚度优化，初步确定支撑系统的分布。通过模拟船舶坐墩，施加自重载荷进行有限元计算，根据相关规范标准对船体及支撑结构进行强度校核，以满足安全要求。 （4）对船舶移位工况进行船体和支撑结构强度分析，在研究内容（3）已设计支撑系统的基础上，增设斜撑保障移运的安全性。考虑浮船坞船体梁载荷最大和浮船坞承受最大压力载荷两个因素，对过驳工况下浮船坞船体结构强度进行校核，验证其是否满足规范要求。 本文针对移动式船舶下水支撑系统的结构强度问题，对支撑系统中支撑垫木的性能进行深入研究，得到垫木性能对承载能力的影响规律，同时通过有限元计算方法，在保证船体安全的前提下对支撑结构进行强度分析，研究成果对现有移动式船舶下水方式具有一定的工程价值和指导意义。
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