汽車滾裝船具有方便、快捷、運輸量大、裝載靈活等特點，需求量在不斷擴大。滾裝船結構不同于常規船型，為了使汽車和叉車能暢通無阻，甲板一般都是貫通整個船長，并且盡量少設置橫艙壁，因橫艙壁上開有較大的門孔，致使橫艙壁的強度大大削弱，使船體容易發生扭曲變形。甲板強橫梁、縱析的構件尺寸常受到貨艙空間最大度寬、高度及許用變形等因素限制，為減少強橫梁、縱彬的跨距，通常在貨艙內設置一、二排支柱，承受來自各層甲板的集中載荷。此外甲板層數多，型深高，干舷也高。當滾裝船受到波浪的作用而產生橫搖，左右舷水壓不對稱產生較大的橫向彎矩，以及所裝載的汽車的重量和因橫搖而產生的作用在汽車上的慣性力反過來作用在甲板上，這是一種非對稱載荷，在剪切效應的作用下，汽車滾裝船的橫向強框架會發生傾斜，由于橫向強框架傾斜所引起的裂紋可以在汽車滾裝船的強橫梁、強肋骨甚至半橫艙壁的開口角隅處找到。
      大型汽車滾裝船船尾扁平，尾部甲板上設有很重的跳板，容易引起船尾和機艙區域的局部振動。基于上述特點，滾裝船總體布置決定了船體結構設計的特殊性，進行全船結構強度分析是很重要的。本研究以某型汽車滾裝船為依托，分析了它的結構設計特點，并應用有限元分析方法，對全船結構強度進行了詳細的計算、分析和評估，對了解、掌握該船型的結構受力特點、優化其結構設計以及對該船型日后的營運、維護均有一定的參考價值。
      汽車滾裝船設有9層永久性甲板，三層活動甲板。根據滾裝船總縱強度的特點，主要是中拱問題，中剖面最大中拱靜水彎矩可能比同樣主尺度常規船型中剖面靜水彎矩高出40%甚至更多，因此甲板、底部均采用縱骨架結構形式，如圖所示。該船在貨艙區域Fr54和Fr154處的干舷甲板下設有兩道橫艙壁，干舷甲板以上整個貨艙區域均不能設置橫艙壁，舟合體的橫向強度主要靠橫向強框架和橫向風管圍壁結構來支持。當船舶發生橫傾時，由于左、右舷水壓不對稱產生較大的橫向彎矩，橫向強框架靠近般部附近的區域屬于高應力區，故在此砒部附近做成邊艙結構形式，以增加抗彎剛度和抗剪剛度。
      舷側在2/3層甲板以下部分采用雙殼結構形式，除了橫向強度較好外，還可以提供較好的通風圍井。根據貨艙的寬度、跳板設置、汽車通道要求等具體情況可設一排或兩排支柱來減少縱向銜材和強橫梁的跨距。滾裝船中拱彎矩較大，主要是因為滾裝船航速高、方型系數小，水線下首尾線型尖瘦，并有較寬的車輛甲板和較大的上層建筑，貨艙區域延伸至尾部，因此浮力大部分集中在船腫部附近，跳板等設備的質量集中在船的兩端，尤其是尾部設置跳板的船型，為保證跳板的正常工作，需要大量的首、尾壓載水來調整全船的縱傾。在設計初期，船中部的靜水彎矩是未知的但又是決定結構設計的關鍵參數，因此預估船中部的靜水彎矩是非常必要的。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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