基于正交试验的FLNG液舱加速度载荷系数分析

FLNG液舱存储着大量危险液货,需要对其进行合理的疲劳评估。但目前其疲劳计算工况尚未有明确规定,有必要探究相关参数对疲劳损伤的影响并对规范中工况制定给出一些有参考价值的结论或建议。以满载状态下的某型FLNG为例,首先基于正交试验设计法拟定三向加速度系数的载荷组合工况,然后采用有限元软件对各工况下的液舱关键部位进行疲劳累积损伤计算,最后进行极差分析,归纳出三向加速度系数对不同位置处的热点应力范围及累积损伤结果的影响趋势。结果表明,垂向加速度系数及迎浪工况寿命占比的变化对疲劳累积损伤的影响较为显著。研究成果可为今后FLNG液舱疲劳计算工况的制定提供参考。     

化学回热循环的蒸汽系统热力设计

分析了利用燃气轮机高温余热的蒸汽发生系统的设计准则,并基于某型燃气轮机设计了用于构建化学回热循环燃气轮机的一种蒸汽发生系统。设定了该蒸汽发生系统的设计点工况并对各主要部件进行了热力设计,建立该系统的热力性能计算模型。计算了设计点性能参数并校验了计算精度,出口蒸汽和烟气的各主要性能参数的最大误差为0.4%,所设计系统可用于燃气轮机系统的性能分析。系统符合能量梯级利用原则,低工况时也能充分利用余热,变工况时所产生蒸汽参数稳定。     

6160船用柴油机连杆有限元分析

建立了6160船用柴油机连杆的三维有限元模型,并用有限元软件对模型进行分析, 应用约束方程和结点自由度耦合的方法模拟了连杆组件之间的接触关系,对最大压缩工况和最大拉伸工况下连杆危险部位的强度和刚度进行了校核,还对6160提升功率前后的小头危险部位的疲劳安全系数和大头变形进行了对比分析．     

自由站立式立管总体设计与分析

介绍自由站立式立管(FSHR)系统中各构件设计原则及其总体响应分析方法,根据算例总体设计参数,建立FSHR总体有限元模型,进行总体强度与疲劳分析.计算结果表明,其设计参数在各种工况下均满足强度要求,其中百年一遇海流载荷工况为最危险工况;其设计参数满足疲劳要求,运动疲劳和VIV疲劳最大损伤均出现在刚性主管顶部.     

舰用汽轮机高压转子换热边界条件的确定

该文依据某汽轮机高压缸设计参数作变工况计算，获得各种转速下转子各部位的蒸汽参数，并由此得到各部位的换热系数，所得结果可用于转子的动态温度场和应力场计算以及疲劳寿命预测。     

岸边集装箱桥式起重机撑管封板疲劳开裂分析

为探究岸边集装箱桥式起重机撑管封板受载情况和焊缝危险位置的疲劳寿命,对65 t/60 m岸边集装箱桥式起重机的典型载荷工况进行分析。计算门框上水平撑管的疲劳载荷幅值,研究撑管封板焊缝的受载情况,应用S-N曲线法计算焊缝的结构应力并分析焊缝危险位置的疲劳寿命。结果表明,最大von Mises应力出现在封板与节点板端部角焊缝的焊趾上。封板焊缝危险部位的疲劳寿命无法满足岸边集装箱桥式起重机安全服役30 a的要求。     

子模型法在半潜式平台疲劳谱分析中的应用

针对半潜式平台结构复杂,疲劳谱分析时需要对许多疲劳热点进行细化评估分析,数值模型大、分析时间过长等问题,考虑多工况、多疲劳热点的特点,利用子模型法,基于PCL语言,实现自动对疲劳子模型进行分析,以缩减分析时间,提高工作效率。     

中速船用柴油机喷油泵顶杆机构导筒裂纹分析

利用虚拟样机技术建立某型中速柴油机喷油泵顶杆机构的虚拟样机模型,对模型进行仿真分析,得到喷油泵顶杆机构导筒动态载荷。对喷油泵顶杆机构的导筒进行有限元建模,根据侧推力选取危险工况后进行结构强度分析,并根据强度分析结果进行疲劳分析。通过分析得到以下结论:导筒与滚轮导筒间隙增大造成导筒侧向载荷增大,最终导致导筒疲劳断裂。     

中速船用柴油机喷油泵顶杆机构导筒裂纹分析

利用虚拟样机技术建立某型中速柴油机喷油泵顶杆机构的虚拟样机模型,对模型进行仿真分析,得到喷油泵顶杆机构导筒动态载荷.对喷油泵顶杆机构的导筒进行有限元建模,根据侧推力选取危险工况后进行结构强度分析,并根据强度分析结果进行疲劳分析.通过分析得到以下结论:导筒与滚轮导筒间隙增大造成导筒侧向载荷增大,最终导致导筒疲劳断裂.     

不同工况对克令吊舱口角隅应力的影响

利用MSC Patran和MSC Nastran软件对3 750 TEU集装箱船舱口角隅进行结构强度有限元细化分析,主要研究了克令吊在5种危险工况作用下,舱口角隅的应力集中问题,为舱口角隅疲劳分析提供了计算依据。     

一种用于LNG软管输送系统紧急脱离装置的有限元分析

为保证一种LNG软管输送系统的紧急脱离装置在紧急状态下能使LNG低温软管快速分离,分析紧急脱离装置结构强度,设定10种不同工况,通过线性叠加得出载荷力最大和容许应力最低的两种危险工况,分析紧急脱离装置在最危险工况下是否能满足结构安全要求,有限元计算结果显示最危险工况下的载荷力和许用应力均在设计范围内,结构设计合理,整个装置最大应力出现在抱箍安装端圆柱轴根部,建议加强该部件强度。     

凸缘式联轴器的疲劳分析与结构设计

凸缘式联轴器结构简单、成本低,广泛应用于低转速、大扭矩的工况中。但是凸缘式联轴器属于刚性联轴器,抗冲击的能力较低,在疲劳工况下易于出现损坏失效状况。本文以我公司取料机悬臂皮带驱动机构中突然断裂的凸缘式联轴器为例,对该类联轴器疲劳损坏的原因进行分析,并介绍其改进设计。     

两级交变载荷下船体结构典型节点疲劳试验研究

江海直达船属于浅吃水大型宽船,往复航经江段和海段,其疲劳问题不容忽视。将江段和海段载荷简化为小和大2级交变载荷,选取较为典型的船底纵骨贯穿横舱壁节点,通过对比试验探讨2级交变载荷对该船疲劳寿命的影响。试验结果表明,在试验工况下,变幅载荷中的大载荷是导致裂纹扩展的主要因素,小载荷的参与会降低大载荷作用下裂纹扩展的速率。采用等效应力法对变幅载荷下节点的疲劳寿命进行评估,发现采用Miner准则所得结果偏保守,采用均方根法所得结果偏危险,采用修正的Miner准则所得结果精度较高,推荐采用该方法评估2级交变载荷下船体结构典型节点的疲劳寿命。     

某船用回转式起重机臂架应力与稳定性分析

结合某公司生产的船用回转起重机的整体结构,根据所提供的起重机臂架总图和部件图,应用大型有限元分析软件Ansys对臂架结构进行建模,按照臂架实际工作中所有可能的组合方式进行静力强度和稳定性分析,得到了臂架结构在各工况下的应力分布。通过有限元分析计算,发现了回转起重机臂架受力最大和发生应力集中位置,明确了臂架在最危险工况下的应力分布及失稳的屈曲模态。     

支线集装箱船整船强度和疲劳有限元分析

在分析UR S11A和S34生效后的集装箱船整船屈服、屈曲要求的基础上,以1艘支线集装箱船为对象,计算得到目标船整船结构各个计算工况下的应力分布,完成整船屈服、屈曲强度评估和疲劳筛选及评估,分析发现支线集装箱船艏、艉非货舱区域结构和货舱区域的横向结构,以及整船重点区域的疲劳问题不容忽视。在设计时,对上述区域结构应重点关注,必要时建议选择装载手册中最危险的工况开展整船屈服、屈曲和疲劳评估并作适当加强。     

张力腿平台拉索的疲劳损伤

目前在分析张力腿平台(TLP)疲劳损伤时,通常限定平台只发生小位移,未考虑不利工况下平台发生有限位移的情况.在分析模型中考虑有限大位移后,会引入多种非线性因素,也会使TLP的动力响应明显不同于小位移情况,因此研究TLP有限位移下非线性波浪载荷引起的疲劳损伤十分重要.首先求得随机海浪作用下TLP拉索应力的时间历程曲线,并采用雨流法对其进行计数得到疲劳载荷谱;然后依据Miner累积损伤模型,求得TLP拉索在不利工况下的疲劳损伤;最后对ISSCTLP平台拉索在某海况下进行了疲劳损伤短期计算,并说明TLP拉索疲劳可靠度的计算方法.     

FPSO上部模块支墩结构疲劳强度分析

模块支墩结构是上部模块与FPSO船体主甲板之间的连接结构,在模块支墩结构设计中除考虑上部模块自重、惯性力及风载等载荷,还应注意船体梁整体弯曲变形的影响,故在设计最初就应考虑支墩结构疲劳强度.该文通过对FPSO上部模块支墩结构的疲劳评估,基于线性疲劳累积损伤原理的简化疲劳评估方法,展开疲劳分析,并考虑了FPSO服役寿命周期内的各种工况,在此过程中借助有限元分析软件成功获得了疲劳评估中的重要数据.分析支墩结构疲劳损坏的危险区域及疲劳产生的主要诱因,分析结果可为后续支墩结构的详细节点设计提供借鉴.     

基于ANSYS/FE-SAFE的造船门式起重机疲劳仿真分析

使用有限元分析软件ANSYS对300 t造船门式起重机金属结构建模并进行静力学分析,在此基础上利用FE-SAFE软件对其典型工况进行疲劳仿真分析,再利用ANSYS后处理模块获得金属结构的疲劳寿命云图,从而确定起重机结构各局部的疲劳寿命,为改进造船门式起重机结构、提高疲劳寿命提供理论基础.     

导管架平台管节点的疲劳分析与寿命估计

本文简单介绍了用于导管架平台管节点疲劳分析的两种方法确定性分析方法和谱分析方法,二者均是基于线性累积损伤理论来估算管节点的疲劳寿命.作为算例,本文采用确定性分析方法对BZ28-1单点导管架进行了详细疲劳分析,其中波浪力和高频系泊力合在一个工况中,而低频系泊力则作为独立的疲劳载荷工况,分别计算二者的损伤并按照线性累积损伤理论进行叠加,最终算得其疲劳寿命.计算中疲劳S-N曲线采用API-X'曲线,波浪理论则采用艾利微幅波理论.选用适当的疲劳寿命安全系数,对关键节点的寿命进行了评估,并对其继续使用提出了建议.     

南海自由站立式立管设计与分析

自由站立式立管可作为南海油气开发的立管形式。根据设计参数建立自由站立式立管系统模型,根据南海某油田环境参数校核立管各工况下的强度结果并进行疲劳分析,探讨自由站立式立管动态强度与疲劳特性并验证是否满足规范要求。分析结果表明：该立管设计满足规范中的强度与疲劳要求,且疲劳性能较好;立管等效应力最大处为立管主体顶部应力节下端;最危险浪流方向为沿立管向平台方向;立管主体应力水平受平台运动影响较小,受顶部张紧力以及海流大小影响较大;疲劳损伤最大处位于立管主体顶部,且涡激疲劳损伤大于浪致疲劳损伤。