大吨位系泊绞车卷筒筒体结构的有限元分析

针对应用于海工平台的大吨位系泊绞车存在卷筒设计重量较重的问题,文章设计了3种类型的加筋结构,以分析加筋结构对卷筒应力状态的影响,从而达到优化卷筒重量的目的。基于有限元分析软件ANSYS,分析了3种加筋结构的卷筒,并和无加筋结构的卷筒进行了对比。分析结果表明,加筋结构可以较大地改善卷筒应力状态,且环筋和T型筋结构对改善卷筒应力状态较为明显,这将对海工平台大吨位系泊绞车卷筒的轻量化设计及减重降本具有一定的指导意义。     

大吨位系泊绞车卷筒筒体结构的有限元分析

针对应用于海工平台的大吨位系泊绞车存在卷筒设计重量较重的问题,文章设计了3种类型的加筋结构,以分析加筋结构对卷筒应力状态的影响,从而达到优化卷筒重量的目的。基于有限元分析软件ANSYS,分析了3种加筋结构的卷筒,并和无加筋结构的卷筒进行了对比。分析结果表明,加筋结构可以较大地改善卷筒应力状态,且环筋和T型筋结构对改善卷筒应力状态较为明显,这将对海工平台大吨位系泊绞车卷筒的轻量化设计及减重降本具有一定的指导意义。     

构皮滩升船机主提升机卷筒结构焊缝疲劳强度分析

构皮滩升船机主提升机卷筒结构规模大、受力及边界条件复杂、运行频繁,且卷筒筒体的应力呈现周期性变化,卷筒焊缝可能产生疲劳破坏,因此焊缝的疲劳强度分析是卷筒结构设计的必要和重要环节。基于卷筒结构与载荷的复杂性,采用有限元分析方法计算卷筒结构的应力变化范围,其建模方法充分考虑了卷筒组与轴承座以及卷筒组各子结构的机械装配特性;采用标准“Eurocode 3”疲劳强度评估方法进行焊缝疲劳强度设计。基于有限元和“Eurocode 3”疲劳强度评估的焊缝疲劳强度设计方法,可为水利枢纽升船机设计提供参考。     

基于ANSYS-WORKBENCH的绞车卷筒受力分析与试验研究

根据液压张力/锚泊绞车的实际使用工况，采用ANSYS-WORKBENCH对液压张力/锚泊绞车的卷筒建立有限元模型，并对制动力和支持负载2种使用工况下的应力应变进行分析。分析结果表明：卷筒最大综合应力均小于材料的许用应力，满足强度要求。同时，采用油缸加载的方式对液压张力/锚泊绞车的制动力和支持负载进行试验，验证绞车卷筒的强度和刚度是否满足使用要求。试验结果表明：卷筒无明显变形，试验完成后绞车运行无卡滞，绞车卷筒的强度和刚度满足使用要求。     

某定位锚绞车卷筒轻量化分析

本文以某定位锚绞车卷筒为研究对象,首先分析了实际使用中钢丝绳在卷筒上的布置情况和由此造成的卷筒受载情况,然后通过有限元仿真分析得到卷筒的应力及位移分布云图,在此基础上为满足轻量化指标,对卷筒进行了结构优化和强度校核,为装船的定位锚绞车轻量化设计提供参考依据。     

浮式起重机篱笆式卷筒的结构强度及稳定性分析

为了提高浮式起重机篱笆式卷筒结构设计的安全性和可靠性,分析了包括筒体压力、端板压力和棘爪力在内的多层钢丝绳缠绕作用下卷筒体的受力情况,利用有限元技术计算了筒体-端板的结构强度和变形。同时给出了目前常用的稳定性计算方法,根据有限元法得到了卷筒在承受径向外压力、横向力作用下的整体稳定性,并对各种计算方法进行了比较。研究工作为结构优化设计提供了分析手段和参考依据。     

大型回转负载陆上弹射重复使用性能研究

大型回转负载作为陆上弹射试验中的发射主体,其发射后跌落至落地区所受的冲击载荷分布情况,将直接影响到其主体结构是否可以重复使用。本文利用MSC.Dytran软件,通过对大型回转负载结构进行流固耦合数值仿真计算的方法,研究结构和发射姿态等对负载跌落时的关键部位强度、整体应力和应变等的影响。研究结果表明,大型回转负载局部弱连接结构,可充分消耗其跌落至落地区所受到的冲击载荷,保护主体结构;沿负载应力分布方向密度递增式加强筋分布,可确保整体结构强度;发射角越大,跌落时负载受损情况越小。数值仿真结果和实际的试验结果均表明,通过结构优化设计,可使大型回转负载实现陆上弹射试验后的重复使用,能够大幅降低试验和制造成本。     

凹角处设舱壁的轴对称凹凸角舱段优化设计

对凹角处设舱壁的轴对称凹凸角舱段结构分别用迁移矩阵法及有限元方法进行了应力分析,对比了2种计算方法所求结果的差别.用迁移矩阵法对舱段结构的主要参数进行了强度优化,并分析了各参数对舱段最大表面应力的影响.用迁移矩阵法对凹角设舱壁与凸角设舱壁的凹凸角舱段分别优化,对优化后两舱段的应力控制、所需材料的最大厚度及重量进行对比分析,开创了一条用迁移矩阵法对潜艇结构进行优化计算的新路.     

基于NX NASTRAN的锚绞机卷筒及其制动机构受力分析

采用NX软件对发生故障的某港作拖船锚绞机的卷筒及其制动机构进行三维装配建模,并利用软件自带的前/后处理模块对倒拖和支持载荷工况进行有限元计算分析。结果显示,在支持负载工况下,制动机构会变形失效,软件分析所得结论与实船故障情况基本吻合。此外,指出利用NX软件对设备部件进行建模分析的有效性,并针对故障分析提出优化建议。     

凸角处设舱壁的轴对称凹凸角舱段优化设计

对凸角处设舱壁的轴对称凹凸角舱段结构分别用迁移矩阵法及有限元方法进行了应力分析,对比了2种计算方法所求结果的差别;用有限元方法对舱段结构的主要参数进行了强度优化,并分析了各参数对舱段最大表面应力的影响,对优化前后的设计方案用迁移矩阵法进行验证.本研究方法是用有限元法对舱段参数进行优化并用迁移矩阵法对优化数据进行最终计算,以确定设计参数的一种设计方法,是凹凸角舱段优化设计中一种行之有效的方法.     

救生船A型门架基座及加强结构优化

研究了A型门架基座及加强结构的外载荷,采用有限元法计算了结构在各载荷组合工况下的应力。根据计算结果对结构进行了优化设计,从优化结果可见应力分布合理,强度均满足相应的应力衡准要求。该研究方法可为类似船舶的基座及加强结构设计提供技术支撑。     

Lebus卷筒缠绕过程的应力特性实验研究

通过设计实验,分析在特定工况下Lebus卷筒在多层缠绕时,特别是在钢丝绳绕绳前4层以及4层以后,卷筒内壁和两侧挡板的应力随着钢丝绳层数增加的变化规律,并与已有理论计算模型的分析结果进行比对,结果表明实验所得结果与理论模型分析所得应力特性一致,给出了改进卷筒设计的思路。     

抵抗路由欺骗的船舶网络负载均衡化方法研究

传统船舶网络负载均衡化方法能够适用无干扰性网络中,在抵抗路由欺骗下无法平衡信道中的负载,为此提出船舶网络负载均衡化方法研究。构建IS-IS抗欺骗协议,使用完整拓扑结构消除路由欺骗效果,对ISIS抗欺骗协议头部进行优化,通过字符限制路由欺骗的发生;通过LSP负载均衡协议的设计,完成抵抗路由欺骗网络负载均衡协议的组建;使用信道模型设计网络信道负载均衡步骤,计算最佳负载分流,实现船舶网络负载均衡化。试验结果表明,设计的负载均衡化方法能够在路由欺骗下对网路负载进行均衡化处理。     

定位锚机卷筒有限元分析应用与实践

针对目前薄壁卷筒强度设计理论尚不成熟、传统设计方法过于保守的现状,对大型薄壁焊接卷筒的受力和变形特点进行分析。以有限元分析软件ANSYS为工具,建立卷筒有限元模型,对定位锚机卷筒在实际工况下的受力进行计算分析。基于计算结果,对传统设计提出改进意见。有限元分析结果表明,改进后的设计可在安全可靠的基础上适当减小卷筒的壁厚,不仅方便加工、焊接,而且可满足轻量化设计要求,降低制造成本。     

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。     

DOE技术在起重臂优化设计中的应用

为提高某船用起重机起重臂结构刚度,减小其最大应力以及结构质量,首先对各变量进行灵敏度计算,去除对目标函数不灵敏的设计变量,以提高后续计算效率。基于DOE试验设计理论及有限元法构建优化问题的近似模型,借助拉丁采样对该近似模型拟合精度进行检验。基于遗传优化算法(GA)对该近似模型进行优化。优化结果表明:刚度提高9.4%,最大应力值减小21.4%,结构质量减轻9.3%。     

船舶肋骨结构厚度近似模型优化

船身结构刚度对船舶航行安全性具有重要影响,为提高某船舶结构刚度,以某船身结构为研究对象,分别建立其三维模型以及有限元模型。通过神经网络算法与结构应力计算模型相结合,对船身钢板厚度进行优化设计。通过迭代计算,船身结构刚度稳定收敛,并且刚度值显著提高。本文采用的神经网络算法与应力计算模型相结合的方法能够有效提高结构刚度,可为工程实践提供参考。     

多工况应力下船舶多载荷作用下连续体结构拓扑优化

在多载荷作用下,为使船舶连续体结构的拓扑算子与工况应力条件保持统一变化趋势,提出多工况应力下的新型船舶连续体结构拓扑优化方法。受限选取适宜的船舶载荷变量,再根据连续体结构的单元密度过滤条件,设置多载荷拓扑空洞值,最后在计算船舶连续体结构刚度的基础上,对整体优化流程进行完善,完成多工况应力下船舶多载荷作用下连续体结构拓扑优化方法的搭建。对比实验结果表明,在多载荷作用下,应用新型优化方法后,船舶连续体拓扑结构与工况应力条件间的最大影响参量可达1.24,远超理想最大影响参量0.66,使船舶连续体结构的拓扑算子与工况应力条件达到高度统一状态。     

反应堆压力容器的应力分析

反应堆压力容器在异常、事故工况下承受包括自重、负载、内压以及地震等载荷,本文拟采用反应谱法对反应堆压力容器进行应力计算,由模态自振频率分析知,反应堆压力容器的一阶固有频率大于33Hz,所以最终采用等效静力法对反应堆压力容器进行应力计算,同时对底封头、筒体、出入口接管段、法兰段、顶盖等主要部分进行应力分析,对法兰密封连接螺栓进行校核,从而证明了反应堆压力容器结构安全,同时也为不同结构的压力容器应力分析提供参考。     

篱笆式卷筒结构的动态特性研究

为了提高篱笆式卷筒结构设计的安全性和可靠性,分析了多层钢丝绳缠绕作用下卷筒体承受径向外压力、横向力和棘爪力的受力情况,利用有限元技术计算了卷筒在筒体、端板作用力下的屈曲特征,将卷筒体视为变质量系统得到了不同缠绕情况下的结构模态,最后分析了不同工作压力载荷状态下整体结构的频率响应特性。研究工作为卷筒体结构的优化设计提供了分析手段和参考依据。