超大型集装箱船绑扎桥数值模拟及结构优化

对21 000 TEU超大型集装箱船绑扎桥进行数值模拟,基于规范校核其强度和刚度,计算结果满足规范要求。归纳极端工况下结构中的高应力区域,并给出相应的结构设计优化建议。通过大量模型计算不同剪力墙布置型式下绑扎桥的横向刚度,结果表明,当剪力墙为5片集中型布置时,绑扎桥的刚度和经济性达到最佳。相关计算及分析结论可供绑扎桥的初步设计使用。     

超大型集装箱船绑扎桥结构强度分析

大型集装箱船的甲板堆重和绑扎桥高度均大幅增加,保证绑扎桥结构强度是设计的关键。针对某万箱级集装箱船,分析不同型式的绑扎桥结构特点,优化设计一型新型剪力墙式绑扎桥,满足英国船级社(LR)规范的相关要求。建立结构有限元模型,分析计算不同载荷工况下绑扎桥的结构强度,探讨绑扎桥的应力分布特点和不同绑扎桥布置方式对结构强度的影响,为绑扎桥结构设计提供参考。     

超大型集装箱船绑扎桥结构轻量化设计

为了有效降低绑扎桥重量对超大型集装箱船空船重量和重心的影响,针对某20 000 TEU集装箱船剪力墙式绑扎桥设计任务,根据某船级社规范要求和绑扎桥结构强度有限元计算分析的基本流程,依次从立柱优化、剪力墙优化、立柱和剪力墙对常规方案进行优化设计,结果表明,优化方案能满足船级社规范要求,且能有效降低绑扎桥的结构重量。     

两种大型集装箱船绑扎桥结构强度的对比计算浅析

以大型集装箱船常见的剪力墙式绑扎桥和A型斜撑式绑扎桥为研究对象,基于通用大型有限元分析软件PATRAN/NASTRAN及CCS规范的相关要求,对两种绑扎桥的结构强度进行了对比计算分析。结果表明：两种型式的绑扎桥在结构强度方面相差不大,相比而言,剪力墙式绑扎桥略优于A型斜撑式。     

大型集装箱船绑扎桥结构优化设计

为有效降低大型集装箱船的空船重量,针对绑扎桥结构轻量化设计进行研究。以某14500TEU集装箱船为研究对象,根据船级社规范要求针对结构设计方案进行有限元计算分析,依次从剪力墙布置、立柱设置和局部尺寸优化等三个层次对原始方案进行优化设计。研究结果表明,优化方案在满足船级社规范要求、保证堆重指标的同时有效降低了绑扎桥的结构重量。本文的设计思路和优化方法可以为今后大型集装箱船绑扎桥的结构设计提供一定参考。     

2x130m独塔斜拉桥计算与分析

本文以实际工程为背景,利用Midas软件建立有限元模型对某独塔斜拉桥成桥状态和运营状态进行了静力分析、疲劳计算和稳定分析。研究结果验证该设计方案的合理性及安全性:该独塔斜拉桥在成桥阶段、运营阶段静力验算满足规范要求,疲劳计算满足规范要求、结构刚度满足规范要求、结构整体稳定性满足规范要求。该桥的结构设计和计算分析可供今后同类桥梁的项目参考。     

大型集装箱船甲板堆重的影响因素

以某14 500 TEU集装箱船为对象,基于DNV GL规范对影响集装箱船甲板堆重的主要因素进行分析。首先介绍新规范采用的横向加速度系数计算方法,对比新旧方法对甲板许用最大堆重的影响;然后对比分析绑扎形式以及绑扎桥层数对甲板许用最大堆重和系固系统设计的影响。结果表明:随着规范的更新,集装箱横向加速度系数明显降低;同时,由于采用外绑形式和3层绑扎桥,大型集装箱船甲板堆重能力明显提高,但这也对集装箱系固系统设计带来了一些新的影响。     

大型集装箱船绑扎桥下加强结构强度分析及拓扑优化设计

近年来,集装箱船向大型化趋势发展,甲板堆箱不断增加,对绑扎桥的设计要求随之不断提高,绑扎桥下加强结构也需要承受更大的载荷。本文以某大型集装箱船为研究对象,对绑扎桥及舱口围结构进行有限元强度计算,分析整体的应力分布特点。采用基于改进遗传算法的双向渐进结构优化法（G-BESO）,对绑扎桥下加强结构进行拓扑优化设计,在保证结构安全性的前提下,有效减轻绑扎桥下加强的结构重量,提高经济性。     

超大型集装箱船绑扎桥强度校核与结构优化

随着超大型集装箱船的发展,绑扎桥的结构设计越来越复杂。文章在21000TEU超大型集装箱船典型绑扎桥设计的基础上,利用ANSYS软件计算了绑扎桥结构的强度和刚度。通过研究不同浮态,装箱条件以及最大设计载荷条件下结构的总体应力和变形情况,分析了关键位置的应力集中现象。并用这些分析结果指导结构优化,为绑扎桥结构的分析及结构设计提供具指导意见。     

大型LNG运输加注船结构强度有限元分析

按照DNV GL规范和指南,采用通用有限元计算软件MSC. Patran并结合DNV GL开发的新一代规范计算软件Nauticus Hull V.20和有限元计算软件Genie,以某大型LNG运输加注船中间货舱和第1货舱结构作为评估目标进行有限元分析。根据DNV GL规范,对部分高应力区域也进行细化计算。仿真计算结果表明:甲板气室开口区域和止浮结构强度满足要求,第1货舱舷侧外板需要加强,研究结果对今后中小型液化天然气船的设计有一定的参考价值。     

基于改进梯度提升决策树—蒙特卡罗法的超大型集装箱船绑扎桥可靠性分析

[目的]对超大型集装箱船绑扎桥结构而言,复杂的设计结构和恶劣的载荷环境对其可靠性提出了更高的要求。针对大型船舶结构可靠性分析时计算效率低、计算精度差等问题,提出基于改进梯度提升决策树—蒙特卡罗(GBDT-MC)方法。[方法]首先,通过Python库建立改进梯度提升决策树(GBDT)的近似模型,根据实验生成较少的样本点,并筛选位于失效面附近的样本点;接着,运用SMOTE算法合成新的样本点并参与有限元计算,进而结合原有的样本点形成训练集;然后,采用已训练的近似模型预测蒙特卡罗(MC)方法所产生的样本点信息,完成结构的可靠性分析;最后,运用算例验证改进GBDT-MC方法的可行性和准确性,并将其应用于超大型集装箱船绑扎桥结构的可靠性分析。[结果]计算结果表明:案例中超大型集装箱船绑扎桥在静态绑扎力作用下的失效概率误差为3.5%,改进GBDT-MC方法的计算耗时为2.55 h,而MC方法则需要416.7 h,可见在允许的计算误差范围内,改进GBDT-MC方法可以大为缩减可靠性分析的计算时间。[结论]改进GBDT-MC方法能显著提高计算精度并缩短计算时间,可为结构可靠性的优化设计提供支持。     

某舰尾部上层建筑副炮加强结构刚度有限元分析

为研究某舰尾部上层建筑副炮加强结构的垂向刚度，在有限元软件ANSYS中分别建立副炮基座附近的上层建筑模型、上层建筑带部分主船体舱段模型以及全舱段模型并进行了刚度计算分析。在计算过程中，通过多种结构设计方案的对比计算，分析出了对结构整体刚度影响较大的船体构件和部位，为最终的结构加强提供了依据。着重讨论了模型范围大小、不同边界条件、加载方式以及刚度计算方法对船体结构最终垂向刚度计算结果的影响。     

超大型集装箱船绑扎桥选型及设计探讨

考虑到绑扎桥是超大型集装箱船的关键设备,其合理选型及设计关系到甲板上集装箱的堆装能力及系固安全性,以堆重指标、航线要求、集装箱布置为设计出发点,分析绑扎桥各个设计要点的关键因素,基于有限元方法进行绑扎桥的强度计算分析,探讨绑扎桥高度增加的经济性。     

薄壁桥墩地震时程分析

结合工程实例,应用有限元软件ANSYS建立薄壁墩的有限元模型,对结构进行地震时程分析。通过桥墩最大位移差异以确定竖向地震力对结构整体位移的影响。给出了计算原理、计算模型、计算过程和计算结果。分析结果表明,桥墩的横桥向和竖向最大位移均无较大变化,只有纵桥向水平位移明显增大。     

大型集装箱船绑扎桥改装工艺

文章对大型集装箱船绑扎桥升级改造,拆除原舱口围的3层绑扎桥,新做5层的绑扎桥,对新增改造绑扎桥进行结构分析,提出有效的码头吊装绑扎桥工艺.对预制绑扎桥分段提出要求,要求分段预制精度偏差±3 mm内.通过测量船舶纵向斜度及分段定位工装,在码头吊装新绑扎桥结构,定位精度、垂直度满足绑扎桥安装要求,最终完成了绑扎桥改装任务.     

30000吨多用途船舶体舱段强度的有限元计算分析

本文对30000吨多用途船舶体舱段强度进行了有限元直接计算分析。按照GL规范直接计算的要求,舱段载荷除了考虑水压力载荷、货物载荷和自重等舱段局部载荷小,还要考虑总强度的影响作用。经过满载工况、压载工况和起重机作业工况的计算,表明本船强度满足GL规范直接计算要求。     

考虑艉轴架结构刚度耦合的艉轴架强度计算

通过分析现行规范关于艉轴架强度的计算理论,发现该理论未考虑艉轴架结构刚度耦合作用。因此,针对艉轴架结构的受力特性,建立考虑艉轴架刚度耦合的艉轴架反力计算模型,推导出考虑艉轴架刚度耦合作用的内力计算公式,定义描述结构刚度耦合作用的"广义刚度比"参数,并将该公式与现行计算公式进行无量纲化对比。以某船艉轴架结构为例,对其分别采用有限元模型仿真、本文计算理论和现行不考虑艉轴架刚度耦合的计算理论等3种方法进行定量计算,并提出艉轴架扭转刚度的计算方法。结果表明:基于本文考虑耦合的内力计算理论的计算结果与有限元仿真结果符合良好,不考虑耦合的现行计算理论的计算结果与有限元仿真计算结果相差较大;现行不考虑耦合的内力计算理论使艉轴架截面内应力计算结果偏大,且随着"广义刚度比"的增大而严重,从而可能导致"艉轴架结构强度的过度设计"。     

DNV GL新规范对大型集装箱船结构设计的影响

从总纵强度、舱段有限元和典型结构局部强度三个方面解析了DNVGL规范与GL规范在集装箱船结构方面的内容差异。以一艘14500TEU集装箱船为算例，分析了DNVGL规范对大型集装箱船结构设计的影响。结果表明，DNVGL规范对于集装箱船的总纵强度和舱段有限元提出了更高的要求，而在压载舱边界结构和艏部砰击方面的要求相对于GL规范有所降低，存在一定的优化空间。     

3 600车位滚装船绑扎件节点加强工艺优化研究

针对传统滚装船车辆甲板绑扎加强节点的设计与布置现场可操作性低的特点,以3 600车位滚装船的绑扎碗为研究对象,从生产角度出发对绑扎节点进行优化,根据挪威·德国船级社(DNV·GL)对设计节点的要求进行结构计算,并通过装焊试验验证该节点的可行性.结果表明:优化后的新型节点有效提高了绑扎件安装容错率,降低了精度带来的影响.     

绑扎桥和克令吊筒体整合式结构设计

针对配置克令吊和绑扎桥的支线集装箱船,将绑扎桥和克令吊筒体结构整合设计成一体,缩减中间甲板宽度,克令吊筒体兼做绑扎桥中间位置的剪力板,在克令吊筒体围壁上开设通道,方便克令吊筒体前后堆箱通过内绑的形式连接克令吊柱体.采用有限元法计算分析绑扎工况和克令吊作业工况下结构强度和刚度,优化中间甲板和绑扎桥设计,验证结构设计的合理性.该整合式结构设计方案,既减小货舱长度,又能提高集装箱绑扎操作的便利性.