大型半潜式起重船坞内建造整体合拢方案论证

针对大型半潜式船舶自下而上建造周期长及船台和船坞利用率低下等问题,以某半潜式起重铺管船坞内建造为例,提出基于上组块顶升、下组块滑移的大型半潜式起重铺管船坞内建造整体合拢方案,基于有限元方法计算支墩和顶升底座承重大小,校核坞底最大承载力,验证合拢方案可行性。     

一种船用LNG管路管夹布局优化方法

船用LNG管路的应力大小和分布对于管夹的布局非常敏感,提出一种船用低温管路管夹布局优化方法,建立以管路应力为目标函数,管夹数量和位置为变量的优化模型,并提出一种基因同化-遗传算法。在该算法中,管夹的数量和位置可同时进行优化。将该方法应用于某LNG液相管路,有效的降低了管路的应力。     

Structural Optimization of Hatch Cover Based on Bi-directional Evolutionary Structure Optimization and Surrogate Model Method

Weight reduction has attracted much attention among ship designers and ship owners. In the present work, based on an improved bi-directional evolutionary structural optimization (BESO) method and surrogate model method, we propose a hybrid optimization method for the structural design optimization of beam-plate structures, which covers three optimization levels: dimension optimization, topology optimization and section optimization. The objective of the proposed optimization method is to minimize the weight of design object under a group of constraints. The kernel optimization procedure (KOP) uses BESO to obtain the optimal topology from a ground structure. To deal with beam-plate structures, the traditional BESO method is improved by using cubic box as the unit cell instead of solid unit to construct periodic lattice structure. In the first optimization level, a series of ground structures are generated based on different dimensional parameter combinations, the KOP is performed to all the ground structures, the response surface model of optimal objective values and dimension parameters is created, and then the optimal dimension parameters can be obtained. In the second optimization level, the optimal topology is obtained by using the KOP according to the optimal dimension parameters. In the third optimization level, response surface method (RSM) is used to determine the section parameters. The proposed method is applied to a hatch cover structure design. The locations and shapes of all the structural members are determined from an oversized ground structure. The results show that the proposed method leads to a greater weight saving, compared with the original design and genetic algorithm (GA) based optimization results.     

大型海洋平台建造总体合拢技术

概述可用于建造大型海洋平台的总体合拢技术,包括分段吊装合拢、巨型总段合拢、提升+滑移合拢、顶升+滑移合拢、提升+漂浮合拢、浮吊吊装合拢及浮托式合拢。从经济性、安全性和施工周期等角度,分析各项总体合拢技术的优缺点及适用范围,列举应用各项技术完成的国内外经典工程案例。研究结果可为造船企业建造类似海洋结构物提供参考。     

浮体带漂角拖航阻力预报

本文基于RANS法对闸门在不同漂角下的拖航过程进行数值模拟,同时结合EFD法,从网格和湍流模型两方面提高预报精度,针对不同漂角的拖航工况给出了最优的数值预报方案.根据数值预报结果,分析了漂角对流场的影响.结果表明:选择适当网格数量的划分方案能够大大节省计算资源.选择湍流模型时,漂角为45°时的预报精度最差;漂角小于45°时采用SST k-ω 湍流模型模拟吻合度更好;漂角大于45°时,SST k-ω 湍流模型和RNG k-ε湍流模型吻合度均比较理想.漂角越大,漩涡扰动范围也越大.     

不同布置方向下LNG燃料罐的疲劳强度

依据中国船级社2016年11月新修订的《天然气燃料动力船舶规范》,利用S-N曲线及长期分布载荷谱对LNG燃料罐有限元模型进行计算,求得疲劳累积损伤值。按照新版规范对不同布置方向的LNG燃料罐进行疲劳强度分析,并得到罐体纵向布置时疲劳累计损伤值更小的结论。     

大型海洋平台顶升塔架的稳定性分析

随着液压顶升技术的发展，通过顶升塔架完成大型海洋平台的整体合拢的技术日渐成熟和广泛。目前，国内外关于顶升塔架的稳定性相关问题研究较少，而塔架的稳定性问题是平台能否安全完成上下模块总装合拢的关键问题。本文针对如何合理的布置顶升塔架，提高塔架在海洋平台顶升过程中的稳定性问题，以有限元分析为基础，并引入接触算法定量分析塔架在外载荷作用下的稳定性问题。此外，本文定量分析装配误差、地基存在不均匀的弹性、塑性变形等建造误差对塔架稳定性的影响，包括单塔架、单侧塔架、对角塔架升沉引起的塔架稳定性损失，及单塔架、单侧塔架及对角塔架倾斜引起的塔架稳定性损失，揭示出了相关规律，为工程施工做参考。     

玻璃钢渔船帽形骨材顶角变化对应力集中的影响

文章采用有限元方法,以玻璃钢渔船帽形骨材的剖面顶角α的值为变量,建立系列有限元模型,比较分析它们在相同载荷和边界条件作用下的计算结果,探讨顶角对根部应力集中的影响。研究表明,帽形骨材腹板与壁板连接处的应力在一定范围内,随顶角α值的增大而减小,但大于某极值以后,又会迅速增大,即帽形骨材腹板与壁板连接处的应力存在着一个最小的极值点。文章的研究方法以及所得到的规律对玻璃钢渔船帽形骨材的设计具有一定的参考价值。     

基于响应面法的强力甲板结构优化设计

对于大型散货船,强力甲板是船体承受总纵弯矩及局部载荷的主要构件。特别是在压载工况下,强力甲板易出现结构问题,因此合理的强力甲板设计对船舶结构安全性和经济性十分重要。提出了基于响应面法的船体结构优化方法,并对一艘76 000 DWT散货船货舱段的强力甲板结构进行优化设计以验证该方法的有效性。在不同板厚尺寸、相同工况下进行甲板参数的灵敏度分析,选取适合的参数作为自变量。在计算出最大相当应力的基础上,应用响应面法的均匀设计试验方法,得出该舱段强力甲板最大应力与结构尺寸的函数表达式。以结构重量最轻为目标函数,在结构强度以及规范要求的最小厚度的约束条件下,对该舱段的强力甲板结构厚度进行优化。所得的优化结果说明该优化设计方法在实际工程中具有应用价值。     

液压组合锚机自动化校核及其诊断系统

用Visual C 编制了船舶液压组合锚机自动化校核与诊断软件,对液压组合锚机进行校核计算,并对计算后的零件进行诊断,针对设备的安全性、匹配性和布局合理性,列出问题的原因和优化建议。用MFC编制了友好的界面,能自动生成校核报告和诊断报告,并保留了ANSYS交互接口和设备可靠性分析的接口。通过实例验证,软件大大地提高了计算效率和计算精度,可以根据给出的诊断建议进行方案改进,能够满足船舶液压锚机厂商的设计需求,并已经被部分厂商采用。