Placa de acero marina AH40 LR

 

Se puede considerar equilibrar el espesor y el coste de las placas de acero en la construcción naval desde los siguientes aspectos:

 

Etapa de diseño

 

Cálculo de carga preciso

Análisis de elementos finitos: Utilice software de análisis de elementos finitos para simular con precisión la tensión que soporta el barco en diferentes condiciones de trabajo (como carga completa, sin carga, diferentes condiciones del mar, etc.). Por ejemplo, para un petrolero grande, mediante el análisis de elementos finitos, la distribución de tensiones en varias partes del fondo del barco se puede obtener con precisión cuando el barco está cargado con la cantidad máxima de petróleo y se enfrenta a fuertes impactos de olas. Con base en estos datos, los diseñadores pueden determinar qué áreas necesitan placas de acero más gruesas para soportar altas tensiones y qué áreas pueden usar placas de acero relativamente más delgadas, evitando así el aumento de costo causado por el uso excesivo de placas de acero gruesas.

Fórmulas empíricas combinadas con casos reales.: Además de la simulación de software, también es posible combinar las fórmulas empíricas del diseño de buques y hacer referencia a casos reales de construcción de buques similares. Por ejemplo, al diseñar un granelero, basándose en los datos de tensión y el espesor de la placa de acero utilizados en las partes clave del fondo de buques similares del mismo tipo y tonelaje en el pasado, combinados con los parámetros específicos del buque diseñado (como como tipo de barco, tipo de carga, etc.), el espesor de la placa de acero se puede determinar razonablemente mediante fórmulas empíricas de cálculo y corrección.

Optimizar el diseño estructural

Adoptar una forma estructural razonable: Por ejemplo, en el diseño del mamparo de un barco, se puede adoptar una estructura de placa rígida. Disponiendo razonablemente refuerzos en una placa de acero más delgada, se puede mejorar la resistencia y rigidez del mamparo sin aumentar el espesor de la placa de acero. La disposición de los refuerzos se puede optimizar según la situación de tensión del mamparo. Se puede aumentar la densidad de los refuerzos o se puede ampliar el tamaño de los refuerzos en el área donde se concentra la tensión. Esto puede cumplir con los requisitos de resistencia y reducir la cantidad de placas de acero utilizadas, reduciendo así los costos.

Método de optimización de topología: Utilice tecnología de optimización de topología para optimizar el diseño de la estructura del barco. Tomando la superestructura del barco como ejemplo, a través del algoritmo de optimización de topología, se puede encontrar el método óptimo de distribución de materiales bajo las condiciones de carga y espacio de diseño dadas, y se puede determinar qué partes necesitan retener más materiales (es decir, usar placas de acero más gruesas) y qué piezas pueden reducir los materiales (use placas de acero más delgadas u otros materiales livianos) para minimizar los costos de materiales y al mismo tiempo garantizar la resistencia estructural.

 

Etapa de selección de materiales.

 

Seleccione el grado de acero apropiado

Aplicación de acero de alta resistencia.: Según la situación de tensión de las diferentes partes del barco, seleccione el grado apropiado de acero marino de alta resistencia. Por ejemplo, para la cubierta principal, el fondo del barco y otras partes del barco que soportan grandes tensiones, se pueden utilizar AH36 o DH36 y otros aceros marinos de alta resistencia. Aunque estos aceros de alta resistencia tienen precios relativamente altos, debido a su alto límite elástico y resistencia a la tracción, se pueden usar placas de acero relativamente más delgadas bajo la premisa de cumplir con los requisitos de resistencia, reduciendo así el costo del material hasta cierto punto.

Combinación de acero de resistencia ordinaria y acero de alta resistencia.: En algunas estructuras de barcos, no todas las piezas necesitan utilizar acero de alta resistencia. Por ejemplo, en la superestructura, mamparos no críticos y otras partes del barco, se puede utilizar acero ordinario de grado A o grado B. De esta manera, mediante una combinación razonable de acero de alta resistencia y acero de resistencia ordinaria, se puede garantizar la resistencia general del barco y controlar el costo de acuerdo con las necesidades reales de las diferentes partes.

Considere el rendimiento de procesamiento del acero.

El rendimiento de la soldadura afecta el costo: Seleccionar acero con buen rendimiento de soldadura puede reducir los costos de soldadura. Por ejemplo, algunos aceros marinos no requieren un tratamiento de precalentamiento especial ni procesos de soldadura complejos durante la soldadura, lo que puede reducir el tiempo de soldadura y el consumo de materiales de soldadura, reduciendo así los costos de producción. Al mismo tiempo, un buen rendimiento de la soldadura también puede mejorar la calidad de la soldadura y reducir el costo de retrabajo causado por defectos de soldadura.

Relación entre trabajabilidad y costo.: La trabajabilidad del acero (como corte, doblado, estampado, etc.) también afectará el costo. Si el acero es fácil de procesar, se reducirán los costos de procesamiento durante la construcción naval. Por ejemplo, al seleccionar acero con buena tenacidad y ductilidad, al procesar componentes con formas complejas, se puede reducir la pérdida de equipos de procesamiento y la cantidad de procedimientos de procesamiento, se puede mejorar la eficiencia de la producción y se pueden reducir los costos.

 

Etapa del proceso de construcción

 

Control de calidad y gestión de costes.

Estricta inspección de calidad: Durante la adquisición y uso de placas de acero, se lleva a cabo una estricta inspección de calidad. Por ejemplo, se llevan a cabo análisis de composición química y pruebas de propiedades mecánicas en cada lote de placas de acero para garantizar que la calidad de las placas de acero cumpla con los requisitos de diseño. Si se utilizan placas de acero no calificadas, puede provocar problemas como una resistencia estructural insuficiente durante el proceso de construcción y será necesario volver a trabajar o reemplazar el material, lo que aumentará el costo.

Reducir el desperdicio de materiales: Durante el proceso de construcción naval, optimice el proceso de corte para reducir el desperdicio de placas de acero. Por ejemplo, utilice tecnología de supresión asistida por computadora para hacer un diseño razonable de las placas de acero de acuerdo con el tamaño y la forma de los componentes del barco y mejorar la tasa de utilización de las placas de acero tanto como sea posible. Al mismo tiempo, fortalecer la gestión de la obra para evitar daños y pérdidas de placas de acero durante su manipulación y almacenamiento.

 

 

Especificaciones que suministramos:

Espesor	3-200mm
Ancho	1500-4000mm
Longitud	5000-15000mm

 

 

El análisis de elementos finitos tiene los siguientes ejemplos de aplicación en la construcción naval:

 

En términos de análisis de resistencia de la estructura del casco.

 

Evaluación general del estrés.

 

Diseño de estructura de petrolero.: En el diseño de grandes petroleros, se utiliza software de análisis de elementos finitos (como ANSYS, ABAQUS, etc.) para modelar toda la estructura del casco. Las complejas formas geométricas del petrolero, incluidos los componentes estructurales como el fondo, los costados, la cubierta y los mamparos, se utilizan para construir un modelo tridimensional en el software de acuerdo con el tamaño real y las propiedades del material. Luego, de acuerdo con las diversas condiciones de trabajo que pueda encontrar el petrolero, como navegación con carga completa, navegación con lastre y diferentes condiciones del mar (mar en calma, tormenta fuerte, etc.), las cargas correspondientes (peso de la carga, presión del agua, impacto de las olas). fuerza, etc.) y condiciones de contorno (como el método de restricción del casco) se aplican al modelo. Mediante el cálculo de elementos finitos se puede obtener la distribución de tensiones en varias partes del casco. Por ejemplo, se encuentra que la concentración de tensiones en algunas áreas del fondo es obvia cuando el buque tanque está completamente cargado y en condiciones de mar severas al mismo tiempo, lo que proporciona información clave para que los diseñadores fortalezcan el diseño de estas áreas, como aumentando el espesor de la placa de acero o cambiando la forma de la estructura.

 

Verificación de fuerza local

 

Área de escotilla para barcos: Para el área de la escotilla de un barco, ésta es un área de tensión localmente compleja porque la existencia de la escotilla cambia la continuidad de la estructura del casco. Tomando como ejemplo la escotilla de un buque portacontenedores, el análisis de elementos finitos se puede utilizar para modelar en detalle la brazola de la escotilla, la cubierta de la escotilla y la estructura de la cubierta circundante. Teniendo en cuenta las posibles cargas locales generadas durante la carga y descarga de contenedores (como la fuerza de impacto en el área de la escotilla cuando la grúa levanta y coloca el contenedor) y la fuerza de las olas que golpean la escotilla durante la navegación, se aplican las cargas correspondientes a la zona local. modelo. Mediante análisis y cálculos, se puede determinar si el nivel de tensión en el área de la escotilla está dentro del rango seguro. Si se descubre que la tensión local excede la tensión permitida del material, el diseño se puede ajustar en consecuencia, como aumentar el espesor de la brazola de la escotilla o fortalecer la estructura de conexión entre la brazola de la escotilla y la cubierta.

 

En términos de análisis de vibraciones y ruidos de buques.

 

Análisis modal de vibración del casco.

 

Optimización del confort de los buques de pasajeros: Al diseñar un barco de pasajeros, para mejorar el confort de los pasajeros, es necesario analizar las características de vibración del casco. Mediante el análisis de elementos finitos, se establece un modelo de estructura completa del buque de pasaje, que incluye el casco, la cubierta interna, los mamparos y las estructuras de soporte principales. Considerando el barco en diferentes estados operativos, como diferentes velocidades (desde crucero de baja velocidad hasta navegación de alta velocidad) y diferentes velocidades de la hélice, se aplica la excitación dinámica correspondiente (como la fuerza periódica generada por la rotación de la hélice) al cáscara. Mediante el cálculo de elementos finitos, se puede obtener el modo de vibración del casco (incluidos la frecuencia natural y el modo de vibración). Por ejemplo, se ha descubierto que cuando la velocidad de la hélice alcanza un determinado valor, un cierto orden de frecuencia natural del casco se acerca a él, lo que puede provocar resonancia y provocar vibraciones graves del casco. Con base en el resultado de este análisis, el diseñador puede ajustar los parámetros de la estructura del casco (como cambiar la rigidez o la distribución de masa de algunas partes) para hacer que la frecuencia natural del casco evite la frecuencia de excitación de la hélice, reduciendo así la vibración y mejorando. la comodidad de los pasajeros.

 

Análisis de la ruta de propagación del ruido.

 

Diseño de reducción de ruido en cruceros de lujo.: Para cruceros de lujo con altos requisitos de control de ruido, se puede utilizar el análisis de elementos finitos para estudiar la ruta de propagación del ruido en la carrocería del barco. En primer lugar, se establece un modelo detallado de la estructura tridimensional del crucero, incluidos todos los camarotes, pasillos, salas de equipos mecánicos, etc. Las principales fuentes de ruido del barco (como motores, generadores, sistemas de aire acondicionado, etc.) se utilizan como fuentes de excitación y se considera el ruido en diferentes bandas de frecuencia (desde el rugido mecánico de baja frecuencia hasta el ruido del flujo de aire de alta frecuencia). Mediante el cálculo de elementos finitos se puede simular el proceso de propagación del ruido en la estructura del casco para determinar qué componentes estructurales (como mamparos, cubiertas, tuberías, etc.) contribuyen más a la transmisión del ruido. Por ejemplo, si se descubre que la atenuación de la transmisión de ruido en las bandas de frecuencia media y alta del mamparo entre un determinado corredor y la sala de máquinas es pequeña, entonces se deben tomar medidas como agregar materiales aislantes del sonido y cambiar la forma de la estructura del Se puede incluir en el diseño un mamparo (como el uso de un mamparo de doble capa o la adición de materiales de amortiguación) para reducir la propagación del ruido.

 

 

 

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