35m拼接式趸船连接螺栓有限元强度分析

以35 m浮动式趸船为研究对象,根据《机械设计手册》第4版第2卷对该船的连接螺栓强度进行校核,按照设计图纸,使用有限元软件对货舱段主要构件及连接螺栓建立有限元模型,并对螺栓强度校核结果进行分析和探讨。     

子模型方法在舰船设备连接结构强度研究中的应用

对子模型方法进行了详细的介绍，并以某舰用齿轮箱为计算模型，验证了冲击载荷下子模型方法计算舰船大型设备中的连接结构强度问题的有效性，其计算结果与常规计算方法的结果十分吻合．以某舰用齿轮箱为算例进行抗冲击计算，应用子模型方法对该齿轮箱连接构件进行了强度校核．计算结果表明，该齿轮箱的连接构件可以满足相关抗冲击要求，螺栓结构的动态响应特性与螺栓的连接形式有密切关系．研究结果对大型舰载设备连接构件的强度校核提供了新思路，具有一定的参考价值．     

某船用柴油机连杆螺栓有限元强度校核

以某V8柴油机为研究对象,依照设计图纸在ABAQUS有限元计算软件中建立连杆装配体有限元模型,按实际接触关系定义接触对,一共定义了11个接触对,4个螺栓绑定约束。对连杆螺栓在2种极限工况下进行有限元计算,分别为气缸在最大爆发压力下的工况和连杆受最大拉力时的工况,并对计算结果根据第4强度理论进行强度校核。校核结果显示,疲劳安全系数大于许用安全系数,该连杆螺栓在额定工况下是安全的。     

船用柴油发电机组螺栓连接基座强度和疲劳寿命分析

为了保证船用柴油发电机组螺栓连接基座长期运行的可靠性,需对基座强度和疲劳寿命进行分析研究,并对螺栓连接基座进行有限元建模,计算螺栓连接基座静强度。该文基于VDI 2230标准对基座螺栓进行强度计算,依据实际振动测试基座载荷和额定工况载荷,分别计算螺栓连接基座在运行工况中的响应振动特性,分析其疲劳寿命。结果表明：有限元计算螺栓连接基座静强度满足要求;基于VDI 2230标准计算的螺栓强度满足要求。根据两种方法响应计算表明：20年的安全运营期内,螺栓连接基座均不会发生疲劳失效。     

铝合金直升机平台螺栓节点强度分析

铝合金平台因为其质量轻,耐腐蚀等性能,目前广泛应用于海洋工程结构物上。铝合金节点连接的方式通常有焊接、铆接和螺旋连接,在海洋平台结构物上铝合金直升机平台多采用螺栓连接形式。文中选取某一铝合金直升机平台,采用有限元软件MSC.PATRANNASTRAN建模计算,采用CAP 437衡准,结合欧洲标准《Eurocode9:Design Of Aluminium Structures》对铝合金直升机平台螺栓节点进行强度校核分析校核。     

实现锚机固定螺栓的程序化分析

不同的锚机其固定螺栓的数目、规格有差别,同时其安装位置也不一样,这必然对锚机固定螺栓的拉伸强度剪切强度校核带来困难.文章在建立锚机固定螺栓计算模型的基础上,编制了锚机固定螺栓强度校核程序,实现了强度校核的自动化,提高了强度校核的精度与效率.     

基于子模型法的柴油机连杆有限元分析方法

采用有限元法对某型发动机连杆进行结构强度分析,阐述了在有限元计算中需要考虑的连杆部件几何模型,载荷边界条件及其处理方法。对于高强度螺栓,分别采用简化模型和精细子模型法进行分析并对比计算结果,结果显示简化模型和子模型法计算得到的螺纹位置应力分布截然不同,精细子模型能更真实地反映连杆螺栓在工作状态下的应力分布情况。最后对连杆进行疲劳强度校核,得到连杆疲劳寿命结果。从结果可以看出,该连杆的疲劳寿命满足永久寿命要求。     

拼接式游览艇螺栓连接结构设计与强度校核

为解决向景区运输成品游览艇的高成本问题,采用现场拼接式游览艇。该型游览艇的船体分段在船厂加工完成,并运输至现场进行拼装,可有效解决运输问题。为保证拼接过程的可操作性和船体结构的安全性,对拼接结构进行设计与强度校核至关重要。采用螺栓连接形式设计主船体与连接桥的拼装结构,并采用有限元法对螺栓连接结构进行强度校核。校核结果表明,设计的结构形式满足强度要求。     

基于数值计算的调距桨桨叶强度校核方法

针对复杂的螺旋桨几何外形和载荷分布,为解决其强度校核问题,首先,采用单向流固耦合CFD方法和有限元方法对螺旋桨的结构强度进行计算分析,通过与文献推荐的安全系数进行比较,验证了该方法的合理性;然后,采用此方法对设计的调距桨在设计工况和系柱工况进行强度校核,同时与校核规范进行比较。结果表明,和现有的强度校核规范相比,此方法能提供更多的调距桨结构强度信息。该方法是先求解RANS方程来获取桨模表面的水动力压力系数,然后划分实桨的有限元模型,再把压力系数插值到有限元网格节点上计算得到实桨表面的水动力载荷,同时施加离心力,求解得到最大等效应力和应变,从而计算得到安全系数,可为调距桨的强度研究提供一种数值计算手段。     

双体起重工作船总强度有限元分析

700 t双体起重工作船可将修理的船舶尾梢抬起,以便进行水下工程检修和保养。其船体结构采用双体和局部连接桥结构。两个片体在尾部采用连接桥连接而成,连接桥在航行环境中要承受较大的横向弯矩和扭转力矩的作用,其自身的强度对双体船的安全性来说至关重要。本文采用直接计算方法对700 t双体起重工作船进行了横向强度和扭转强度的全船有限元分析,整个模型包括了两个片体、连接桥及尾部上层建筑,对总横强度及扭转强度进行了校核,根据计算结果提出了对本船结构设计的几点建议。     

布置方案对近海小型无人监测船波浪运动的影响

以一艘近海小型双体无人监测船为例,建立该双体无人监测船模型,通过使用基于平面势流理论的二维切片法,对无人监测船在不同布置方案下的运动响应情况进行计算分析,得出布置方案与无人监测船运动响应间的关系。研究结果表明:吃水深度、惯性矩对小型无人监测船在波浪中的运动性能影响明显,应在一定范围内酌情进行选取;重心高度对小型无人监测船在波浪中的运动性能影响不大,设计时应主要从稳性方面进行考虑。     

军用双体船抗冲击特性数值研究

为探讨军用双体船的抗冲击特性,采用通用软件ANSYS对典型双体船结构进行有限元建模,基于Geers and Hunter模型的冲击波压力计算方法,使用有限元软件ABAQUS中的声固耦合算法模拟水中冲击波载荷与结构的相互作用,提取设计工况下军用双体船典型部位的冲击时域响应,分析双体船冲击环境特征。通过对双体船典型部位进行强度分析,得出其抗冲击的薄弱环节是由其本身结构特性所决定,相应的计算结果可为双体船结构的设计与优化提供依据。     

轴法兰螺栓安装失效机理分析

某船在安装过程中发现轴法兰螺栓联接副存在不同程度的咬合。通过现场检查和计算分析,确认螺栓安装失效机理在于加工孔时刀具装夹不正,造成轴法兰沉孔的平面度超差,在对螺栓施加拧紧力矩时,螺栓联接副接触应力超过轴材料屈服强度,从而形成咬合。本文以经典计算和有限元计算作为支撑,揭示了形位公差对螺栓联接的影响,通过控制螺栓联接副的形位公差,同时建议采取适当的防咬合措施,可避免螺栓在安装时发生失效。     

双体船错位消波试验研究

本文通过一条对称片体双体船和一条非对称片体双体船的对比试验，探讨了双体船片体间距比对阻力的影响，得出了最佳片体间距比。在此基础上，着重试验了双体船片体错位的消波影响规律，为研究错位型双体船提供了可靠的资料。     

砰击载荷作用下双体船强度计算方法研究

舰船的砰击载荷与结构响应的研究一直备受关注.对于双体船来说,砰击按部位可分为底部砰击、外飘砰击和甲板上浪,和连接相邻船体的甲板下侧,即湿甲板砰击.目前对于双体船的砰击计算还不完善,因此对于该船型的砰击研究十分必要.本文分别利用规范计算和直接计算的方式,对砰击载荷作用下双体船强度影响进行研究.规范计算主要基于中国船级社规范计算砰击载荷,直接计算则是通过线性势流理论预报船波相对速度,借助相关规范确定砰击压力系数,实现砰击载荷的直接计算.通过有限元软件加载计算,分析比较2种载荷计算方法对双体船强度的影响,以指导砰击载荷作用下双体船局部结构的设计实践.     

双体船兴波阻力数值计算及兴波干扰研究

本文基于Noblesse新细长船理论,编制了Matlab兴波阻力数值计算程序。对双体Wigley船型进行了计算,并将船模阻力实验值与计算结果对比,验证程序的可靠性。同时,计算了一艘实际双体船,给出了该船在设计航速下出现有利干扰的片体间距范围,为该船的设计提供一定的理论依据。     

双体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作用,此时双体船的强度对其安全性至关重要。本文采用波浪直接计算方法对本船在航行海区进行波浪载荷长期预报,得到各强度工况计算设计波。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,对计算结果分析该船在各工况下的应力分布,结果表明该船结构强度满足要求,但高盈利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。     

柔性连接装置约束下的相邻浮体动力响应分析

许多海上工程作业中会出现两个或多个浮体相邻作业的情形,如海洋平台组块双船浮托安装等.在波浪作用下,相邻多浮体会发生水动力干扰现象,在特定条件下引起强烈的间隙共振,产生的巨大波浪力会对浮体造成破坏.相邻多浮体之间往往会存在柔性连接,需要考虑多浮体水动力干扰及机柔性连接构件的约束力对浮体运动响应的耦合作用,以及约束力本身对刚性或柔性连接构件的影响.因此,需要建立多浮体耦合的水动力-结构动力模型研究相互连接的海上浮式结构在复杂环境载荷下的动力响应.本文以双船浮托安装作业为背景,开发耦合的水动力-结构动力模型分析平台组块在双船拖运过程中的复杂动力响应.通过结合动态子结构法和静凝聚法,考虑连接构件的柔度,将连接构件的质量和刚度凝聚到构件与双船的连接点处.结合多浮体频域水动力分析,研究双船在柔性构件约束下和复杂水动力干扰共同作用下的运动响应.     

双体船结构的直接计算分析

应用大型通用有限元分析软件ANSYS,整体计算一艘船长超过60 m的内河双体船,对计算模型的建立、加载方式、边界条件等进行了讨论,分析了在不同工况下船体构件的受力情况,并着重分析连接桥部位的应力分布。     

基于波浪增阻的长球首球尾双体风电维护船仿真研究

根据中国海上风电场维护船的使用要求和航行的环境特点,本文选取快速性和耐波性良好的长球首球尾双体船作为风电维护船船型。利用基于CFD的数值仿真方法模拟长球首球尾双体风电维护船在波浪中的纵摇和升沉运动,计算其波浪增阻。研究球首球尾长度和片体干扰对长球首球尾双体船在波浪中阻力性能的影响,为球首球尾双体船以及风电维护船的船型设计与优化提供参考。