3.4 本章小结 14

第四章 试验机模型建立及静力学性能的研究 15

4.1 建立试验机模 15

4.1.1 软件概述 15

4.1.2 试验机主体几何模型的建立及其特征结构 16

4.2 试验机机身模型的有限元建模 25

4.2.1 问题性质的判断 26

4.2.2 建模准则 26

4.2.3 网格划分 26

4.2.4 设置材料和截面属性 28

4.2.5 定义分析步 28

4.2.6 定义接触 29

4.2.7 定义载荷和边界条件 29

4.3 试验机机身静力学性能分析 30

4.4 本章小结 35

参考文献 36

总  结 37

致  谢 38

第一章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.1.1 课题研究的背景

随着经济全球化，对外贸易的高速增长，海洋运输作为国际物流中最主要的运输方式，货物运输量占全部国际货物运输量的比例大约在80%以上。随着中国经济的快速发展，中国已经成为世界上最重要的海运大国之一，进出口货运总量的约90%都是通过海上运输。由于海洋运输在海上，风险很大，特别是油船（包括全部装油和部分装油的油矿两用船舶）、散装化学品运输船和液化气体运输船，可能因其发生故障，未能及时对其进行救助及应急拖带，造成环境污染。

国际海事组织（IMO）海安会（MSC）第63届大会在1994年5月20日通过的MSC35（63）决议案《关于油船应急拖带装置的指南》（以下简称指南）及在1994年5月通过的SULAS公约新的修正V/15-1条款中均要求载重量为2万吨及以上新建造的和现有油船应装有应急拖带装置[1],其结构布局如图1.1，其是一套可使被拖带船舶失去主电源时，快速部署及易于连接至拖船的装置[1]；并且要求按“指南”设计的应急拖带装置应进行原型试验并使主管机关单位满意。我国船级社执行“指南”，已明确将应急拖缆装置相关要求纳入船级社检验范围。因此，应急拖缆装置的配备是势在必行的，同时要求其上船前应通过原型试验，其试验机的研制也是势在必行的。

中国船级社为执行“指南”，于1996年12月1日发出《关于油船安装应急拖带装置的通知》[1]，明确将相关要求纳入船级社检验范围，要求验船师结合最近一次船级检验，对尚未安装应急拖带装置的上述船舶应签发报告，以备忘录的形式提出要求。

“指南”对拖带部件的工作强度和极限强度提出了明确要求，并要求该强度能满足拖缆所有可能的角度，即从船中线至左、右舷90°，以及向下30，如图1.2所示。显而易见，强度试验决非是一个简单的直线方向的拉力试验，为此，需要设计独特的试验台架，对拖缆（钢丝绳和防擦锚）及强度部件进行能满足左、右90°/向下30°的拉力试验，使之符合“指南”要。

1.1.2 课题研究的意义

“十一五”期间，我国船舶工业迈入了迅速发展的阶段。造船规模不断扩大综合实力稳步提升，源`自`优尔\文-论/文`网[www.youerw.com自主研发能力也不断提高，此外，我国在高技术、高附加船舶、海洋工程装备领域也实现了突破，大型船舶企业造船周期和质量管理达到国际先进水平，逐步形成了原材料配套强、劳动力素质高、制造业体系完备等综合竞争优势，世界造船业正逐步向我国转移，我国船舶工业发展前景十分广阔[2]。