油船斜撑杆结构理论计算分析

油船结构轻量化设计中,船体横向强框和横舱壁水平桁端部优化为类似斜撑杆的轻型结构,并在多型油船上进行了实船应用。然而,目前还没有相关规范和标准用来指导斜撑杆结构的设计。本文通过建立相关结构力学模型,得到斜撑杆结构的轴向载荷理论值,并验证相关力学模型及理论结果的有效性。最后对影响斜撑杆轴向载荷的主要因素进行了研究分析,能够为斜撑杆结构的优化设计提供一定的指导。     

风暴和作业状态下海洋自升式平台桩腿结构强度研究

利用ABAQUS/AQUA有限元软件,对某一典型倒K型桁架式桩腿在风暴和钻井作业载荷工况下结构强度进行了线性和非线性计算,获得了弦杆、斜撑和水平撑杆的应力和位移整体分布;详细分析了载荷方向对弦杆、斜撑和水平撑杆的应力和位移的影响;参考规范选取确定材料许用应力,对结构强度进行了校核。采用梁单元B31及矩形截面属性建立齿条板模型,并将其与弦管通过TIE单元进行绑定约束,模拟弦杆的真实结构,根据海流方向与弦杆夹角选择相应的水动力拖曳系数。     

Leg Structural Strength Study of Offshore Jack-Up Unit under Storm and Drilling Condition

利用ABAQUS/AQUA有限元软件,对某一典型倒K型桁架式桩腿在风暴和钻井作业载荷工况下结构强度进行了线性和非线性计算,获得了弦杆、斜撑和水平撑杆的应力和位移整体分布;详细分析了载荷方向对弦杆、斜撑和水平撑杆的应力和位移的影响;参考规范选取确定材料许用应力,对结构强度进行了校核.采用梁单元B31及矩形截面属性建立齿条板模型,并将其与弦管通过TIE单元进行绑定约束,模拟弦杆的真实结构,根据海流方向与弦杆夹角选择相应的水动力拖曳系数.     

联合载荷作用下撑杆结构极限强度研究

超大型浮体结构在复杂海洋环境下承受多轴载荷共同作用,使得刚度较弱的撑杆结构极易发生破坏,从而影响整个浮体的安全和可靠性。文章以超大型浮体撑杆结构为研究对象,基于模型相似理论,进行了压扭联合载荷作用下撑杆结构极限强度试验模型设计,并开展模型试验研究。通过数值仿真方法与试验结果的对比分析,验证了数值仿真方法的正确性,并据此开展实尺度撑杆结构在不同扭转载荷作用下的压缩极限强度数值仿真计算,给出了压扭联合载荷作用下撑杆结构极限承载能力计算简化公式,为撑杆结构设计提供支撑。     

撑杆结构形式的变化对半潜平台性能的影响

以三种不同撑杆结构形式的半潜式平台为研究对象,采用Morison公式和三维势流理论相结合的方法,依托SESAM软件分别进行了垂荡响应运动、波浪载荷预报和结构强度的对比分析。运用谱分析法确定设计波参数,确定中纵剖面的最大纵向剪切状态时波浪载荷最恶劣,建立三维有限元模型完成了平台的结构强度分析,并结合ABS规范校核了平台关键部位的屈服强度。论文开展的研究对半潜式平台的前期设计有一定的参考价值。     

11．4万t油船居室总段吊装撑杆强度校核及分析

11．4万t油船居室总段在码头用浮吊吊装过程中,对专用撑杆进行计算校核及有限元分析,为超宽上层建筑总段在完成内舾后进行整体吊装的可行性提供理论支持,方案可用来指导大型上层建筑吊装的设计及优化。文中的计算分析表明该撑杆设计方案可行,结构满足强度要求。     

15万吨油船船体结构分析

随着船舶类型和吨位的不断增加，船舶的结构设计一般是采用规范设计和直接计算两种方法来完成的，特别是国际海事组织在海上环境保护委员会第３２次会议上，提出对于载重量超过５０００ｔ，的油船必须设置双层壳体。本文旨在结合我国目前设计与建造的最大的出口船舶１５００００ｔ油船的结构有限元分析，分别检模型建立，载荷计算，应力分析等方面，论述了大型油船的结构分析方法。     

油船结构形式的变化及发展

介绍油船的发展历史,总结油船结构形式的变化及相关法规的主要内容。分析油船共同规范的制定实施对油船设计的影响和油船结构的发展趋势。展望中国油船建造的发展前景。通过全面系统地阐述油船结构特点,可使相关设计、建造和使用人员能较全面了解油船结构形式的发展历程,从而更清楚油船设计和建造中的有关标准和规范。     

大型船舶冰区结构加强技术研究

冰区航行船舶,船体结构受到冰载荷的作用而产生应力。本结合１１万吨级成品油船冰区加强结构设计,简述规范设计要求及理论计算方式,即碰撞模型的二维模拟计算方法。     

自升式钻井平台倒K型桩腿结构优化设计

综合考虑了风浪流等环境载荷及环境载荷作用角度的影响,运用有限元软件对自升式钻井平台倒K型桩腿结构尺寸进行了优化,并基于优化结果论述了倒K型桩腿结构尺寸及其力学性能随位移约束的变化规律。研究结果表明:不同位移约束下,倒K型桩腿弦杆、横撑杆、斜撑杆及内撑杆的体积比例分别保持在77%、9%、13%及1%左右;而在相同的位移约束下,最大应力会随着作用角度的变化围绕平均应力上下波动,且波动率约为±0.0775%。     

Hull-girder reliability of new generation oil tankers

A series of new generation oil tankers is presently under construction. These ships differ from traditional oil tankers by their unusual form and therefore direct hydrodynamic analysis is used to determine design vertical wave bending moments instead of adopting IACS rule values. The purpose of the paper is to quantify changes in hull-girder reliability resulting from the new design features. To achieve this, first-order reliability analysis is carried out with respect to ultimate collapse bending moment of the midship cross section of a new generation oil tanker and of a conventional “rule” designed oil tanker. The stochastic model of wave-induced bending moment is derived from direct hydrodynamic analysis performed according to IACS Recommendation No. 34 Standard Wave Data, Rev 1, 2000. The probability distribution of the still water bending moment is assumed based on the data from loading manuals. The model uncertainties of linear wave loads, non-linearity of the response as well as load combination factors are included in the reliability formulation. The reliability analysis is performed for three relevant loading conditions: full load, ballast and partial load and for two states of the hull: the “as-built” hull and “corroded” hull according to anticipated 20-year corrosion. One of the most interesting conclusions from the study is that the annual hull-girder reliability of new generation oil tanker is increased considerably compared to the conventional oil tanker. Sensitivity and parametric studies are performed with respect to random variables representing modelling uncertainties. The results of a sensitivity study enable sorting of pertinent variables according to their relative importance, while parametric study is used to quantify changes in the reliability indices for moderate variation of input parameters. Furthermore, some other results and discussions are presented pointing out the benefits of introducing the ship reliability methods in design practice, especially if this refers to new designs.     

基于规范计算的油船中剖面优化设计

为降低船舶造价,最大限度地实现船舶的轻量化设计,基于船体尺寸优化的思想,以油船中剖面结构为研究对象,采用法国船级社规范计算工具Mars2000对油船中剖面进行结构定义和载荷计算,通过优化分析软件ISIGHT集成设计变量、约束条件、目标函数,建立参数数据流;开发基于协调共同结构规范（Harmonized Common Structure Rules, HCSR)计算的船舶尺寸优化系统,获得油船中剖面结构设计方案。优化后中剖面面积比原始设计减少6.4%,实现油船的轻量化设计。     

LR2型油船系泊与拖带设计研究

以某LR2型油船实船系泊、拖带设备选型及技术方案确定过程为依据,结合设计过程中针对该船特殊甲板结构区域系泊设备布置及为完全满足新规范要求改进舾装设备所采取的优化措施,对此类油船实船设计如何更好地满足近年来新生效的系泊、拖带相关规范和规则要求进行研究。对LR2型油船系泊、拖带设计相关的重点内容、关键技术及为获得最优设计方案所采取的技术措施进行解析和归纳。所得成果能为以后此类油船的系泊、拖带设计提供参考。     

超大型油船舱段结构强度评估平台

双壳油船共同规范JTP对于船长超过150 m的油船推荐采用有限元进行直接计算分析其强度。本文依据JTP中关于舱段有限元建模的要求,采用有限元软件ANSYS的APDL语言,建立了超大型油船三舱段结构强度评估平台。该平台对于同一种结构形式下的不同设计参数,均能自动实现建模、网格划分、边界条件和工况加载、求解以及主要构件的应力输出等功能;初步实现了基于直接计算的超大型油船舱段强度评估的自动进行,为超大型油船的初步设计和结构优化提供了舱段结构强度评估的基础。     

某化学品船轴系校中分析

为解决某化学品船轴系设计完成后校中计算发现的艉轴承处轴转角超过规范要求的问题,在不改变轴系设计的前提下,通过分析研究和相关计算,决定采取对艉轴承进行斜镗孔的措施来减小艉轴承与轴的相对转角,使之满足轴系校中规范要求,分析几种艉轴承斜镗孔方案对轴系校中结果的影响。     

5万吨级成品油船典型节点设计优化

随着油船共同结构规范(CSR)的推出,对油船的设计和开发影响很大,但业界讨论的大多是对规范实施中的变化、计算方法及计算工具等,如何详细分析评估油船结构节点的强度则较少提及。在此,基于CSR给出的油船结构节点细化分析的实施要求及衡准,以某5万吨级成品油船的槽形横舱壁顶凳底板与舷侧水平桁相交区域和槽形横、纵舱壁顶凳底板十字相交区域为例,对节点不同设计方案进行计算,经比较分析取得符合CSR的结构要求和衡准的设计方案。整个方案设计的过程及对油船典型节点的细化分析,可供同行在节点设计中参考。     

大型油船和散货船波激振动及其对结构疲劳寿命的影响

通过一艘大型油船和一艘大型散货船在水池中的波激振动模型试验,研究了规则波和不规则波中的船体波激振动现象,利用试验获得的短期海况下的高低频应力数据计算分析了波激振动对实船典型结构疲劳损伤的影响。在此基础上,通过对试验数据的规律性研究,提出了一种快速估算短期海况中船体波激振动特征及其对结构疲劳寿命影响的方法。利用该方法,结合几条典型航线的长期海况统计资料,研究了不同航线上船体波激振动对结构疲劳寿命的影响。研究结果认为:大型油船和散货船在压载状态下存在明显的波激振动现象,不同航线上的波激振动强度及其对结构疲劳寿命的影响差别较大;快速估算方法能够合理地评估船体在波激振动下的结构疲劳损伤,具有一定的工程实用价值。     

液货晃荡对油船结构性能的影响研究

论文研究了液货晃荡对油船的结构响应影响研究.论文对比研究了考虑液货晃荡与忽略液货晃荡影响的油船结构强度,包括设计波参数对比,最大扭矩、最大垂向弯矩、最大水平弯矩控制参数对应工况下的结构应力分布特征对比.对比研究了考虑液货晃荡与忽略液货晃荡影响的油船疲劳强度,包括满载状态下的疲劳评估结果、疲劳损伤的浪向角分布结果对比.论文针对液货晃荡对油船结构响应影响提出的研究结论,对油船的结构设计及评估具有重要的研究意义.     

新型水下RTP管楔块夹紧式接头设计与分析研究

针对适用于水下的6英寸非金属粘结性RTP管,设计了新型的楔块夹紧式接头。使用SolidWorks软件进行了结构设计,并基于有限元理论建立了有限元分析模型,采用ABAQUS有限元分析软件对楔块夹紧式接头系统在极限工作内压和轴向拉伸条件下进行静态分析。得到了该新型楔块夹紧式接头系统在极限工作内压条件下的Von Mises应力、接触应力和剪切应力,并按照DNV设计规范对接头所受应力进行校核,验证了新型楔块夹紧式接头系统的设计可行性与结构可靠性,同时探究了该楔块夹紧式接头在设计制造以及安装时遇到的一些问题,给出了相关的设计、加工、安装和使用方面的建议,为国内水下油气管线的发展和使用提供帮助。     

油船溢油风险评价指标体系的构建及应用

分析油船溢油的主要原因,根据系统分析和层次分析相结合的原则建立油船溢油风险评价的多级评价指标体系,运用模糊数学中层次分析法结合对专家调查问卷的结果,综合分析给出油船溢油风险评价各指标的权重。将所建立的模型应用到实际油船,给出降低风险的措施。