船用起重机桁架式臂架制作工艺

为了提高船用起重机全圆管桁架式臂架的制作质量、控制焊接变形和焊后的尺寸,对臂架圆管相贯线及坡口的切割、臂架分段位置法兰的焊接变形控制进行试验,并对试验过程中的数据进行汇总分析,优化臂架制作工艺。在臂架装配过程中,利用不同角度的卡码板进行三维定位、装配桁架结构,保证圆管相贯位置的装配间隙和角度,提高臂架焊接质量。     

基于遗传算法随车起重机折叠臂架铰点位置优化

以中型随车起重机折叠臂架结构为研究对象,为了降低此结构中液压缸最大受力和液压油波动对整机性能的影响,依据工作装置的工作原理,建立铰点优化数学模型,以液压缸受力最小为优化目标,各个铰点间长度为设计变量,在MATLAB中采用遗传算法对折叠臂架铰点位置进行优化设计,从优化结果可以看出,液压缸最大受力值明显减小,同时在整个工作过程中受力曲线较优化前曲线趋势明显变缓,液压油波动情况减弱,对液压缸安全性、稳定性具有重要意义。     

SOC(特种)型海事起重机桁架式臂架强度与稳定性分析

根据ABS船级社《Guide for Certification of Lifting Appliances》,对SOC海事起重机桁架式臂架结构的轴向应力、弯曲应力进行计算。对桁架结构的局部稳定性和整体稳定性进行校核。阐述了UC值校核的基本原理和一般流程。     

船舶空间节点结构设计与鲁棒性优化研究

在船舶空间节点设计中,常规的设计方法没有考虑到设计变量对设计结果的影响,当设计变量发生变化时,会使设计参数偏离预期的范围,增大设计误差值,影响船舶整体结构的稳定性和安全性。而鲁棒性优化方法通过对变量进行调整,从而获得最优解,确保设计参数在可行区域内降低对设计变量的敏感度,提高船舶空间节点结构的设计质量。本文分析鲁棒性优化的基础理论,提出了船舶空间节点结构设计中鲁棒性优化的具体应用。     

小型双体船桁架式连接桥结构强度评估及优化

针对1艘钢管桁架式连接桥结构的小型双体船,采用直接计算法对连接桥进行局部强度评估。重点关注横向载荷,利用三维线性势流理论和设计波法计算双体船的波浪载荷,计算连接桥结构在危险工况下的结构响应,对不满足规范要求的杆件进行优化。结果表明,基于桁架式设计理念的连接桥强度满足要求,可为类似船型设计提供参考。     

豪华邮轮大型剧场内支柱布局优化设计

豪华邮轮大型剧场内通常要求设置尽量少的支柱形成尽可能大的支撑空间，存在优化需求。目前的支柱布局多依赖工程师的设计经验实现，缺少数学优化方法的支撑。对此，建立一套基于变密度拓扑优化法的支柱布局优化方法，利用单元相对密度确定设计域内各支柱的“重要性”，通过简化算例验证该方法的可行性。针对目标邮轮大型剧场，采用建立的支柱布局优化方法获得初步的支柱优化方案。经结构动响应校核和二次设计修正，获得工程化的支柱布局优化设计方案。通过对比新、旧方案的多项响应发现，优化设计效果较好，表明该方法在实船优化设计中有效且可靠，可供豪华邮轮大型剧场内的支柱布局优化设计参考。     

四连杆式门座起重机臂架及平衡系统优化

为降低四连杆式门座起重机生产与运行成本,针对其臂架及平衡系统系统的优化进行了研究,提出了一种改进的变幅轨迹计算方法,保证计算结果的合理性,以9个关键参数为设计变量,根据11种实际工况下的约束条件建立更为完善的机构杆长优化模型,采用粒子群算法求解,并根据个体目标值动态设置权重以提高算法搜索能力,实现减轻机构自重、减小不平衡力矩和变幅齿条拉力的优化目标。基于优化结果建立臂架及平衡系统有限元模型,并采用一阶优化算法进行截面尺寸优化设计,得到质量更轻的臂架及平衡系统优化设计方案。算例结果表明:优化设计后的臂架及平衡系统的质量显著减小,实现了降低制造成本、提高经济效益的目标。     

基于Workbench的某型门座起重机臂架优化

运用Solidworks和Workbench建立了某型门座起重机臂架的壳体模型,通过对原始设计的计算,发现较多的应力集中。采用相贯线、圆弧角等一系列措施,使所有应力集中点得到消除,臂架应力得到了大幅优化,对类似结构的设计具有指导意义。     

吊钩平移与平衡变幅

为使起重机操作平稳，应采用各种方法使吊钩重心沿水平线移动，在设计时要根据起重机臂架系统的结构形式和基本原理，不同的方法，文中介绍了直臂架系统和组合臂架系统起篝机的吊钩平移设计方法及调试方法 。     

电动轮胎起重机桁架式臂架的随机疲劳寿命预估

本文成功地应用80年代初中期发展起来的随机疲劳理论，结合Cortcn-Dolan修正损伤理论，对桁架式臂架提出一种安全寿命估算方法。通过对现场采样的计算结果与试验验证及工程实践中的统计结果相比较，甚为一致。     

内压下矩形耐压舱内部结构优化设计

[目的]为有效降低内压下矩形耐压舱板架弯曲应力,[方法]分别提出内压下矩形耐压舱内部平台位置和支柱布局以及尺寸优化设计数学模型。以内部平台垂向位置作为设计变量,极小化横纵舱壁结构的最大弯曲应力,采用遗传算法求解,得到最优的内部平台布置位置,其优化结果接近垂向均布。支柱设计采用分级优化设计方法,先以等刚度支柱位置作为设计变量,极小化顶甲板结构的最大弯曲应力,分别得到不同支柱数量下的最优布局方案;然后依据应力约束条件选取支柱数量及布局,在此基础上进一步以支柱截面尺寸作为设计变量,以基础优化方案的重量作为约束,极小化顶甲板结构的最大弯曲应力,得到不等刚度支柱最优截面尺寸。[结果]其优化结果显示偏中心区域支柱截面积更大。最终优化设计方案较初始方案,横舱壁、纵舱壁和顶甲板弯曲应力分别降低了28.3%,25.7%和13.9%。[结论]本优化设计方法可为类似结构设计提供方法参考和设计借鉴。     

铝合金桅杆结构强度和振动计算分析

以某改装船桅杆设计为例,通过对桁架式铝合金桅杆在不同工况下的结构强度和振动进行有限元分析,阐述桁架式桅杆结构强度校核和振动预报的一般方法,为该船桅杆结构的设计和应用提供理论依据。该计算方法可为其他桁架式桅杆的有限元分析提供参考。     

多学科设计优化在桁架式Spar平台概念设计中的应用(英文)

在传统的桁架式Spar设计过程中,设计人员通常只选择一个或两个学科作为某个阶段的设计目标,而没有把设计过程作为一个整体进行研究.同时,传统的设计方法没有充分考虑决定Spar性能的多个学科之间的相互影响和耦合作用.因而,传统的设计方法很难获得最优的设计方案.为解决这一问题,该文将多学科设计优化方法引入桁架式Spar的概念设计,以实现真正的设计优化.文中首先介绍了桁架式Spar的传统设计方法以及多学科设计优化的基本理论,讨论了如何将多学科优化技术应用于Spar平台的概念设计.进而提出了一种适用于Spar设计的多学科设计优化方法-基于响应面的协同优化方法,并基于该方法,建立了桁架式Spar的设计优化框架.最后,对今后的研究方向提出了几点建议.     

门座起重机臂架设计简介

本文从臂架结构型式及选用方法、设计要点、有限元分析建模这三方面，介绍了如何设计门座起重机的臂架。     

船舶运用桁架结构的优势

文章介绍了新的空间钢桁架式船舶结构，它与传统的船舶结构在总纵强度设计上以及许用应力的衡准值上都有明显的不同。并指出船体肋骨在传统的船舶结构中却成为桁架结构中的腹杆，将直接承受船体受弯时的剪力，使钢材得到充分利用。     

水面舰船结构设计的舯剖面优化

在水面舰船的结构设计中，为了有更多空间装载武备，船体重量最小化显得尤为重要。然而，因为要考虑大量的设计变量和强度约束条件，所以常规结构优化方法总是要进行多次反复设计。这些方法的缺点就是它们不能很好地反映设计师的经验和知识。新提出的水面舰艇结构优化设计的有效、实用方法，采用了从整体优化到详细优化的三步优化过程。它有让设计师参与每一步骤的用户界面。最后，将所开发的计算系统运用于以往的设计模型，验证其实用性。     

1600t起重船交付使用

由江苏省船舶设计研究所有限公司设计、中船澄西船舶修造有限公司建造并使用的1600t起重船，已于2009年4月初交付使用。该船为1艘钢质、非自航、非旋转、可变幅的浮式起重船，在船首设有起吊能力为1600t的单臂架桁架式起重机构。本船为单底、单壳、纵骨架式钢质箱型全焊接结构，近海航区调遣航行、遮蔽海域起重作业，是目前能通过江阴长江公路大桥、起吊能力最大的浮式起重船。本船船长84．8m，型宽39m，型深6．8m，设计吃水3．6m，结构吃水4．2m，臂架最小仰角时最高固定建筑物距水线小于45m，采用电动驱动方式，     

基于INVENTOR的桁架式叠梁闸门的结构分析

桁架式叠梁闸门是水运水利工程之中常用的金属构件,其结构的设计和计算通常是分开进行的,该种设计手段已不能满足BIM技术在水运行业的应用。依托船闸工程实际,结合桁架式叠梁闸门的空间结构特征,以BIM系类软件中的INVENTOR为基础,对其进行建模,得到BIM建立模型的基本元素,并通过其结构分析模块得到其应力和变形分布图,为结构的进一步优化设计提供了设计参考;将软件计算结果与传统手算结果进行对比,结果表明,该方法简单有效,提高了设计效率和准确性,丰富了船闸工程之中金属结构的设计与分析手段。     

矩形耐压舱预应力支柱优化设计

[目的]为有效降低矩形耐压舱顶甲板的弯曲应力,[方法]提出在耐压舱内部设置预应力支柱。首先,给出支柱布局及尺寸已定的情况,以支柱预应力为设计变量,顶甲板板架弯曲应力为目标函数,建立考虑支柱应力约束的支柱预应力最优配置数学模型;然后,进一步将支柱位置作为设计变量,进行支柱布局及其预应力配置优化设计;最后,在预应力优化结果的基础上提出一种降低支柱结构重量的设计思路。[结果]优化结果表明,合理配置支柱的预应力,在支柱重量不增加的前提下顶甲板板架弯曲应力值降低了21.6%;进一步优化后,最终的支柱优化设计方案使顶甲板板架弯曲应力进一步降低了16.0%。[结论]研究结果可为类似结构设计提供方法参考和设计借鉴。     

打桩船桩架强度及稳定性校核计算

桁架式结构因型式和载荷的多样性，其结构计算一直以来是一个难题，因此采用有限元计算方法计算校核打桩船桩架在海上作业和拖航工况时的强度和稳定性，为船舶桁架式结构计算提供了一种化繁为简的方法。