30000t导管架下水驳船结构设计

随着社会经济的不断发展,人类对石油的需求越来越大,石油的开采和利用,离不开海洋工程装备。文中介绍了专为海上固定式导管架平台设计的30000t导管架下水驳船,对导管架下水驳船的工作方式和导管架的下水过程进行了描述,着重介绍了30000t导管架下水驳船的船型特点和结构特点。阐述了驳船从平浮状态到纵倾到一定角度,并最终导管架与驳船完全分离,整个过程中驳船所承受载荷的计算方法,并根据由此所确定的载荷,对驳船的摇臂及尾部结构进行校核。     

BZ28-1单点系泊导管架的静力强度评估

本文针对BZ28-1单点系泊导管架的结构和载荷特点,采用StruCAD*3D结构分析程序对其进行了结构建模和静力强度计算,并采用适当的许用应力因子对不同工况下导管架的安全性进行了评估.基于结构的对称性,计算中采取了五个典型的波浪入射方向0°,45°,90°,1 35°,180°,每个方向都取最危险的工况,即其他环境载荷与波浪载荷同向.分别针对操作条件、极限风暴条件和极限冰载荷条件,对导管架的杆件和管节点进行了分析计算,给出了各杆件的名义应力比和管节点的冲剪应力比,并对桩的承载力做出了评价.本文对于导管架平台的设计以及在役状况下的安全评估具有一定的参考意义.     

驳船载导管架拖航及下水工况中的结构强度分析

根据相关规范,应用ANSYS有限元软件对上海船舶研究设计院的导管架拖航/下水驳船的设计方案进行了结构强度的有限元分析.为取得可靠的计算精度,对导管架、滑道和驳船均进行了精确的有限元建模,对该设计方案进行了多工况的应力和变形的计算,给出了有限元模型建立过程中单元的选取、网格剖分以及约束和载荷的处理方法,并对计算结果进行了分析,从而提出了结构改进建议和作业环境要求.本文的研究成果为驳船的设计及结构强度分析提供了参考方法.     

导管架平台的结构可靠性分析

由于平台长期处于恶劣自然环境中,其可靠性分析成为当前海洋结构基本性能研究的主要方向。针对空间导管架海洋平台,采用有限元分析方法对结构在随机载荷作用下的可靠性进行分析。考虑5种不同的设计波浪工况,基于Morison公式和线性波理论,分析结构的环境载荷,利用ANSYS软件分析空间导管架平台的响应。选取其中的危险工况,基于导管架平台结构位移和应力的失效模式,选取结构尺寸、材料参数及波浪载荷为随机变量,采用APDL语言结合Monte Carlo模拟对海洋平台的结构可靠性进行分析。结果表明,该方法可用于求解固定式平台结构在风浪流载荷作用下的可靠性分析,得到结构失效的主要因素,并改进桩底和甲板与导管架连接处的设计。可为防止结构破坏提供依据,为进行复杂结构的可靠性分析提供参考。     

深水导管架滑移下水轨迹的计算与分析

导管架由驳船上滑移下水,首先在倾斜的驳船上由外力(液压缸或绞车) 推动克服滑靴与滑道间的静摩擦力,其后在倾斜的滑道上靠自身重力的作用滑移,最后通过下水驳船的摇臂滑入水中.在此过程中,应考虑到导管架的运动轨迹是否安全稳定(如导管架和泥面的安全间隙)、导管架是否以安全的方式脱离摇臂、导管架最终的漂浮位置是否稳定以及驳船的倾角等方面.采用时域分析法对导管架重心的轨迹进行计算和分析.     

深水导管架滑移下水轨迹的计算与分析

导管架由驳船上滑移下水，首先在倾斜的驳船上由外力（液压缸或绞车）推动克服滑靴与滑道间的静摩擦力，其后在倾斜的滑道上靠自身重力的作用滑移，最后通过下水驳船的摇臂滑入水中。在此过程中，应考虑到导管架的运动轨迹是否安全稳定（如导管架和泥面的安全间隙）、导管架是否以安全的方式脱离摇臂、导管架最终的漂浮位置是否稳定以及驳船的倾角等方面。采用时域分析法对导管架重心的轨迹进行计算和分析。     

期刊信息推荐

期刊名称：《中国造船》2005/3 文章名称及作者姓名：驳船载导管架拖航及下水工况中的结构强度分析陆丛红林焰纪卓尚钱鸿根据相关规范,应用 ANSYS 有限元软件对上海船舶研究设计院的导管架拖航/下水驳船的     

导管架下水驳船简介

导管架下水驳是一种专门用来进行导管架运输和下水的驳船,目前世界上只有少数国家具有导管架下水工程船的设计、建造能力,关键的技术资料很少.文章描述了导管架下水驳的船型及特点,并对船体主尺度的确定,结构强度,稳性,下水及主要特种下水装置做了简要的介绍,供大家参考.     

导管架下水系统三维模拟数学模型

分析导管架下水系统(导管架、驳船和摇臂)的三维运动,建立系统的三维力学模型,并用解析的方法通过对约束求导数给出系统的约束方程,得到导管架下水系统的完整的数学模型,使导管架下水参数计算更精确,模拟更真实.对数学模型进行分析,给出了模型的求解方法:将非线性方程组重新组合成多个线性方程组,用迭代方法和预估-校正方法相结合求解方程.     

导管架平台强度分析

采用有限元分析软件MSC.PATRAN/NASTRAN,对渤西QK18-2导管架平台建立整体结构计算分析有限元模型.根据美国石油协会API（American Petroleum Institute）规范分析确定了平台的环境荷载并进行了荷载组合,确定结构计算分析的主要工况,计算了典型工况下的整体结构应力;并通过对平台整体结构应力状态的分析,找出平台应力幅值较大的管节点进行了强度校核,为导管架平台的结构设计提供了分析方法.     

导管架下水驳船轮机设计特点简介

导管架下水舶船是用于海洋平台导管架下水的特殊工程船舶.特殊的使用工况,决定了它独特的特点,如船体结构中大量高强钢的使用、巨大的调载能力、下水作业时船尾部潜入水中等.文章对该型船的轮机设计方面的要点进行了论述.     

打桩船桩架载荷的模拟与结构加固

为计算某打桩船的桩架在各种载荷工况下的强度以及可能的加固方案,依据相应的船检规范,根据桩架设计图中给出的结构参数,利用ANSYS软件建立了整个桩架的有限元分析模型。由桩架运行工况条件,计算得出桩架各部位的应力分布以及最大应力发生的部位,并对需要加强的部位进行了加固方案的计算。在此基础上,进一步对主桩架结构包括支柱、顶架平台、支座等进行了强度校核验算,并对桩架的运行安全提出了建议。     

横向不对称装载对集装箱船底部板架强度的影响分析

随着超大型集装箱船船宽的增大,其底部板架横向应力日趋受到关注。文章以集装箱船货舱区船底板架为研究对象,基于舱段数值仿真方法,考虑多种横向不对称装载型式、装载工况和动载荷工况,分析集装箱船底部板架的应力响应特点,讨论横向不对称装载型式对船底板架局部强度和应力分布的影响规律,并基于不同类型动载荷工况初步探讨其对横向不对称装载下的船底板架影响。研究结果表明,横向不对称装载下高应力点分布具有相似性,应力水平较原对称装载升高,校核集装箱船强度中建议考虑实际可能的横向不对称装载型式的影响。     

大型导管架下水中蓝疆号起重船系泊计算分析

重量达16,200t番禺30-1导管架滑移下水完成后使用了起重能力达3800t的蓝疆号进行施工,本文采用MOSES对蓝疆号在导管架安装过程中的作业及待命工况,以及锚系完整和一根锚系受损工况进行了一系列的静、动力系泊分析。计算分析采用了8个典型的波浪入射方向:0°,45°,90°,135°,180°,225°,270°,315°以及相应的风和流,针对每个方向都进行了完整系泊计算和受力最大的一根锚系破断工况的系泊计算,得出了锚所受的最大水平及提升载荷、船体的运动响应情况、缆绳上的最大作用力等计算结果。通过不同工况的计算结果显示蓝疆号在施工时的系泊能满足该环境载荷工况的要求,但8号和9号锚系需要增设表面浮筒,并对锚系预张力有一定的要求,以避免锚系与输气管线发生接触而损坏管线,文中为大型工程船在海上施工作业系泊分析提供了一定的参考价值。     

冲击载荷下海洋石油平台直升机场结构安全性计算分析

考虑到直升机紧急着陆工况下冲击载荷对海洋石油平台直升机场的作用时最为不利,且该工况下的结构响应复杂的问题,采用ABAQUS有限元软件对其进行动静态分析。结果表明:直升机场结构在冲击载荷静态作用下满足强度要求,结构受力最大部位在直升机后机轮着陆位置,纵向支撑桁架及直升机场固定端位置应力水平较高;常见风、浪环境载荷频率远离直升机场结构自振频率,结构发生共振的可能性较小;在冲击载荷瞬间作用下直升机场结构满足强度要求,应力及变形呈现波动特征。     

地质调查船月池结构局部强度评估及优化

采用直接计算法对地质调查船的月池结构强度进行评估。对调查船全船建立有限元模型,并对月池结构进行细化;考虑月池区域局部载荷最大的工况,利用频域内的三维势流理论和设计波法计算地质调查船在各工况下的波浪载荷,同时考虑各工况下月池结构处井架支脚的支反力,进而计算月池结构在不同工况下的应力响应。参考散货船结构强度直接计算分析指南对月池结构强度进行评估,对不满足许用应力标准的结构给出了优化方案并进行了进一步的校核。结果表明,三维势流理论和设计波法为带有月池结构的船舶波浪载荷的计算提供了有效的技术手段,采用直接计算法所得到的评估结果可为该类船舶的设计开发提供参考。     

“航工2号”桩架改造方案的有限元分析

针对某打桩船的改造设计,利用有限元分析软件ANSYS,对不同方案进行了结构强度的计算与载荷应力分析。通过对原有桩架的应力分析,并且根据所需的运行工况,提出了加高加固的改造方案。通过不同荷载工况下的综合分析与比较,结合工程实际,确定了较合理的改造方案。     

基于有限元方法的减摇鳍摇臂的疲劳研究

介绍了减摇鳍执行机构的工作原理,研究了其运动形式及受力状况。采用有限元方法对某种型号减摇鳍摇臂进行了强度计算,分析了其应力分布情况,应用名义应力法获得了该摇臂的疲劳寿命。基于有限元计算结果对摇臂结构进行优化,优化后的摇臂应力集中现象减少,疲劳寿命显著提高。     

直升机甲板结构优化设计

结构优化设计是控制生活模块总体重量、降低建造成本、缩短建造周期的有效途径。在对海洋平台直升机甲板的结构特点和受力特点进行分析的基础上,改变原来导管架平台直升机甲板H型钢桁架结构形式,把生活模块直升机甲板设计为板架式T型结构,并基于BV规范,使用MSC.Patran/Nastran软件进行有限元校核。结果表明:在满足同样载荷强度要求的情况下,采用板架式T型结构可降低直升机甲板结构重量,减少焊接建造工作量,节省建造成本,缩短建造周期。     

双体客船波浪载荷及强度计算分析

双体船在横浪与斜浪中会遭受比较严重的横向弯矩和扭转力矩载荷作用,此时双体船的强度对其安全性至关重要。采用波浪直接计算方法对船舶在航行海区进行波浪载荷长期预报,得到各工况计算设计波。采用直接计算方法对双体船进行了总纵强度、横向强度和扭转强度的整船有限元分析,通过计算结果分析船舶在各工况下的应力分布,结果表明,船舶的结构强度满足要求,但高应力区域出现在抗扭箱与片体连接处,针对该危险区域提出修改方案,为其他类似船舶设计提出参考意见。