仿古木船结构设计与研究.pdf

武汉理工大学
硕士学位论文
仿古木船结构设计与研究
姓名:余祥
申请学位级别:硕士
专业:船舶与海洋结构物设计制造
指导教师:龚昌奇
201206
摘要验证和对比,并最终提出米米范围内的仿古木船的板厚和一些主要纵木船在当代社会并不多见,主要用于旅游业。但是对木船,尤其是仿古木船的研究也有其特殊的历史价值和现实意义。仿古木船种类繁多,本文选取的模型为在东蓬莱附近出土,后经武汉理工大学船史研究中心和一些考古学者共同努力而复原的蓬莱二号古船。。现在内河木船用的规范为年起实施的《内河木质船舶检验办法》,其规定的木船的长度只在米以内。而对于海上航行的木船捎谀敬种饕S于旅游业,基本上只航行于近海或者沿海蛎挥邢嘤Φ墓娣丁5颐侵5溃中国的历史上有很多超过米的相对比较大的木质船舶,比如众所周知的郑和宝船,而现今又没有相应的规范,在本文中,搜集了一些遮蔽航区的仿古木船的各处板厚和一些主要纵向构件呛痛蠖的尺寸,对这些搜集的数据进行分析并寻找规律。然后以蓬莱二号为例,进行建模,对以上总结的规律加以向构件呛痛蠖的建议公式,以供参考。本文首先介绍了蓬莱二号古船的复原研究的相关情况,根据出土以后残存的蓬莱二号的主体和舱段的测量值估测出船舶的各个型值,从而得出了船舶的主尺度和各主要参数;其次阐述了木材的一些主要特性,从而知道在有限元计算时和钢材的不同之处,其中最为鲜明的就是木材的各项异性。然后经过对比和综合考虑选定本文讨论的模型选用的木材;再次,参考复原的蓬莱二号仿古木船,建立起相应的有限元模型,接着确立了静水、中拱和中垂三种工况,并确定了模型的初始板厚,再在三种工况下分别加上对应的载荷并计算,得出应力和应变的结果;最后对根据初始板厚计算的结果进行优化,从而验证米以上的木质船舶的结构的可行性,并最终确定米以内的木质船舶板厚的建议公式,以供参考,然后另建一个模型对提出的公式加以验证。关键词:仿古木船,蓬莱二号,木材,有限元武汉理工大学硕士学位论文
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第引言规范尚处空白。本论文研究的就是用有限元的先进方法验证米米的木研究目的和意义我国在历史上是个航运大国,有着发达的木船设计和建造技术。我国古代制造的木质船舶驰骋于各大江大洋上。到了近代钢质船舶逐步取代了木质船舶。但是仍有许多木质船舶用于旅游业,主要是仿古客木船。同时对木质船舶的研究也有其现实意义和历史意义,年瑞典的“哥德堡号”访华取得的巨大成功,就是一个很好的缩影和验证。现在我国使用的内河木船规范为年起实施的《内河木质船舶检验办法》浚霉娣豆娑滓阅诘哪敬陌搴窈推渌K亍6莨抛柿霞窃兀木船的长度却可以做到住浚飞弦踩肥荡嬖谌绱舜蟮哪敬嵌杂近海和沿海的木质船舶却没有相应的规范要求。尤其是对于米以上的木船的质客船结构的可行性,并从结构的角度,结合一些实船的数据,试图提出相应船舶尺度下的板厚和一些纵向强构件呛痛笕的建议公式,以供参考。研究仿古木船本身就有其历史意义。如闻名中外的郑和宝船就是一个典型的例子,郑和宝船在历史上确实存在过且发挥了巨大的积极作用,为我国的邦交和弘扬我国的先进知识文化做出过杰出的贡献,这是无须争辩的;而且文献之中记载的宝船的尺度,确实让人震撼。其长达滓陨希滓陨稀H而根据现用的内河木船规范:木船的长度只在米以内。同时还没有相应的海上木质船舶的规范。这就有巨大的差异,而木船在保证结构强度的同时,能不能把船做的规模做大一点,这就有其现实意义和历史意义。年瑞典哥德堡号木船穿越海上丝绸之路访问我国数月,为两国的邦交以及木船的研究带来了又一股热潮。此外年北京奥运会期间,负责传递奥运圣火的盛世名舟‘安福舻’轏就是武汉理工大学船史研究中心龚昌奇副教授设计的,‘安福舻’是清朝时期乾隆皇帝下江南的时候乘坐的船,可见国家对仿古木船的重视以及仿古木船的地位,仿古木船象征着我国古代的文明。本文中以有限元的方法为依据,在中对米以上的仿古木船的结构进行研究和探讨,在山东蓬莱地区出土的古船复原研究的基础上,对其进武汉理工大学硕七学位论文
与本课题有关的国内外研究现状馆、淮北市博物馆等多所博物馆展出【洲,。经复原后的蓬莱殴糯艹ご祝叱米,:图蓬莱欧鹿拍敬丛P通过对参考该船建立起来的有限元模型的计算和分析,对米以上的木船的结构的可能性给以更为科学的依据和验证。然后结合一些实船的资料和数据,从而对米以上海上木船的板厚和一些强构件的尺寸做一些探讨,以期得出一些可行的公式。目前国内的仿古木船主要用于旅游业,也有一些以对仿古船研究颇深的席龙飞教授为首的对仿古船的复原设计,其中包括复原设计了