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。     

卷筒壁厚设计方法的探讨

根据卷筒的受力特点,充分考虑绳槽的影响,把卷筒作为一种有环向密集弱加筋的圆筒壳,绳槽作为环筋并不参与纵向的承载,分析了卷筒在钢丝绳紧箍作用下的弹塑性变形及应力状态,在分析强度时,把绳槽当作一种当量厚度加到卷筒壁厚上,提出以卷筒的弹性极限压力为设计壁厚的依据。     

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。     

系泊链结构的区别化有限元分析方法与轻量化设计研究

围绕新一代海洋超深水平台系泊链开展力学性能分析和横档外形轻量化设计工作.首先,针对系泊链变曲面不规则的外形特征和复杂的受力形式,提出了区别化网格划分方法,获得了系泊链结构的应力应变分布规律.根据规律,对横档结构进行了轻量化设计,分析了决定横档结构性能的两个关键参数,并通过建立系列有限元模型,得出两个参数对系泊链性能的影响规律.轻量化后的R6系泊链应力场分布更为理想,横档重量降低了13.53%,进一步提升了海洋超深水平台系泊系统的综合性能.     

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。     

海洋平台原油外输大缆绞车关键技术参数设计研究

在FPSO、CTV等与提油轮进行串靠输油作业的过程中,大缆绞车通过系泊大缆将FPSO、CTV等与穿梭油轮或者VLCC进行串靠系泊,使输油平台和提油轮之间的距离保持相对稳定,从而保证外输作业的安全。目前,国际上各大船级社的相关规范和标准没有对大缆绞车的设计进行系统的规定,本文分析研究了大缆绞车的设计技术指标,可为大缆绞车设计提供参考。     

恒张力绞车

本发明的目的是不采用过分复杂的和昂贵的张力控制和传感系统,就能提供一种缆索卷筒的恒张力控制机构。本发明特別适用于系泊绞车,但也可应用于任何需要自动控制张力的绞车系统。卷绕缆索的动力源与绞车卷筒之间由一个传动系统连接,传动系统內包括一个能对缆索张力变化作出变位反应的张力传感机     

加筋板格高级屈曲分析技术研究及软件开发

文章给出了基于弹性大挠度理论和刚塑性分析的加筋板格高级屈曲分析方法(EPM),该方法包括五种失效模式,即正交加筋板格整体屈曲、纵向加筋子板格整体屈曲、纵向加筋和带板的局部屈曲或屈服、纵向加筋的侧倾以及全部屈服,可以考虑初始挠度和残余应力的影响以及双向压缩和侧向载荷的联合作用。以EPM方法为核心开发了加筋板格高级屈曲分析软件系统,包括任务管理、数据输入、屈曲分析、结果查看、能力曲线和文件分析等六个模块。为验证EPM方法的精度进行了系列纵向加筋和正交加筋板格试验模型的比较计算,并计算了四种典型加筋板格的双向应力能力曲线,与板格极限状态分析（PULS）软件和协调共同结构规范（HCSR）方法进行了比较分析。结果表明EPM方法可以分析联合载荷等因素对加筋板格极限强度的影响,文中开发的软件系统可用于加筋板格高级屈曲分析。     

软刚臂结构形式对应FPSO吨位的适用范围

根据示范工程平台服役海域环境条件以及平台对系泊可靠性的要求,通过建立软刚臂单点系泊系统数学模型以及采用MATLAB软件进行数值计算,推导出系泊力、平台水平位移与软刚臂结构形式之间的关系;通过系泊力、平台水平位移的数值解,确定不同吨位的FPSO适用的最佳软刚臂结构形式,当FPSO吨位较大时,选取横舱式能较好地满足系泊要求;当FPSO吨位较小时,选取双瓶式结构较能满足系泊要求。     

基于有限元分析的大型拖拽绞车滚筒优化设计

针对大型拖拽绞车滚筒加工困难且成本高的问题,考虑到筒体内加筋板可以有效降低滚筒的应力和应变,分析滚筒内纵向筋板对滚筒承载能力的影响效果,认为可通过增加纵向筋板来减薄滚筒壁厚,从而降低加工难度和成本。     

液压锚缆机平衡阀的故障分析

文章就某船液压锚缆机操纵阀置于中位时,收紧的缆绳在张力的作用下马上松开,回到松弛状态的现象,对平衡阀的结构、工作原理和受力状态进行分析,并提出了修理方法。     

船用系泊绞车在某外海开敞式大型减载平台中的应用

某外海开敞式大型散货减载平台靠泊船型较大,船舶靠泊作业时受风、浪、水流影响较大。而大型船舶的船用系泊设施数量相对固定,在较为恶劣的作业条件下,设施较难满足船舶的系泊要求,需要通过拖轮顶推协助才能满足船体约束。在平台上设置船用系泊绞车可增加船舶带缆的缆绳数量,重新分配各缆绳的受力状态,有效提高船舶靠泊作业的安全性,对类似工程具有借鉴意义。     

大坞电动绞车卷筒轴承损坏原因分析及解决方案

文章对大坞电动绞车卷筒轴承进行了受力分析，确定钢丝绳卷筒两侧的卷筒轴承受力不均匀是造成卷筒轴承易损坏的原因，提出了解决方案。并对电动绞车的使用、维修提出了建议，供同行借鉴。     

液压绞缆机控制阀的故障分析与排除

文章就某轮液压绞缆机出现的无法放缆及运转中出现的操纵阀芯敲击声的现象,对平衡阀的结构和工作原理进行分析,并提出了调整方法。     

基于优化算法的锚泊系统设计数值方法

港口系泊系统的设计关系到船舶停靠的安全问题,是船舶与海洋工程研究的热点之一,以往的研究中,对于动荷载的考虑较少。在动荷载的基础上研究港口系泊系统的设计,首先,分析了港口系泊系统主要组成的钢管、钢桶、重物球、电焊锚链和抗拖移锚的受力情况;然后,基于物体受力平衡方程以及悬链线模型建立了系统受力模型,采用遗传算法进行数值模拟求解;最后,通过MATLAB编程得出了在不同情况下钢桶、钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域,并讨论了各影响因素对系泊系统组成部分的影响程度。     

浮标系泊结构的参数优化匹配方法研究

针对浅海浮标系泊结构姿态控制问题,进行系统参数优化匹配计算方法研究.首先进行系泊结构力学分析,建立系统的力和力矩平衡方程,推导出系泊系统状态的描述方程;采用系泊系统起锚角和检测设备舱的倾斜角度为约束条件,取锚链型号和重物球质量作为设计变量,建立锚链的垂直高度相对误差最小为目标的系统参数优化匹配的数学模型;用最小二乘法求解非线性方程组,进行分层变量优化计算.所提出的系泊系统结构参数优化计算方法可为浮标系泊系统结构设计提供理论依据.     

深水悬链复合锚泊线疲劳损伤计算

以某座Spar平台的锚泊系统为研究对象,首先利用三维绕射理论计算Spar平台主体波浪力,得到平台的总体运动响应时程。再建立复合锚泊线的二维非线性有限元动力分析模型,基于DelVecchio(1992)提出的经验公式,采用迭代的方法计算复合锚泊线的刚度。锚泊线和海床之间的接触作用基于刚性海床假定,基于Morrison公式计算锚泊线的惯性力和拖曳力荷载,根据计算得到的平台主体运动响应时程作为锚泊线顶端输入条件,在时域范围内进行复合锚泊线的动力分析。计算得到中国南海某海域各短期海况条件下复合锚泊线应力的时间历程曲线,采用雨流法对其计数得到对应于各短期海况条件下的疲劳载荷谱。最后根据Miner线性累积损伤模型,对复合锚泊线在长期海况条件下的疲劳损伤进行比较计算。     

复合缆索锚泊下的Spar平台动态响应分析

利用复合索链的计算公式,计算不同配置的复合链组成的锚泊系统的变刚度,并将计算结果运用于Spar平台运动方程中刚度矩阵的修正,分析并比较在不同锚泊系统作用下,Spar平台的动态响应行为。通过计算发现:虽然不同配置的复合缆索对平台的动态响应没有多大影响,但是缆索张力的变化确实截然不同。这些在平台锚泊系统的初步设计中必须考虑。     

海洋石油161外输滚筒旋转接头软连接装置设计应用

针对海洋石油161外输滚筒存在对中精度不够,影响旋转接头寿命,并存在原油泄漏等问题,设计旋转接头软连接装置.该装置有效地降低了外输滚筒旋转法兰的对中精度要求,同时降低外输滚筒制造成本,并有效地降低了法兰偏心、管道应力及振动对旋转接头的影响,延长了旋转接头寿命,增加了整套系统的操作安全性能.