用于水力式升船机的大型超厚卷筒设计

传统设计方法通过增加壁厚来提高卷筒强度,给制造带来很大的难度。依据升船机卷筒在实际运行中的受力特征,提出一种新的卷筒壁厚设计方法,将绳槽按环向加强筋来考虑,使卷筒壁厚设计更合理。通过计算和有限元分析验证了该设计方法下卷筒强度和变形的可靠性,为进一步改进设计方法提供参考。     

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。     

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。     

大开口分节驳结构强度研究

对长江航运有代表性的1000t和2000t大开口分节驳的结构强度进行了实船试验、模型试验、全船有限元分析以及薄壁梁理论计算等全面研究,表明全船有限元分析可作为设计依据,应用薄壁梁的弯扭理论计算该类船中部的应力,精度能满足工程要求。     

基于有限元的绞缆机卷筒结构优化及稳定性分析

针对绞缆机卷筒理论承载能力远大于实际所承受负载造成自重过大的问题,文章通过Ansys Workbench对卷筒进行静力学分析,得出支持负载下卷筒最大应力远小于许用应力值,在此基础上对卷筒进行结构优化和强度校核,同时对比传统的稳定性计算方法和有限元计算方法.结果表明,结构优化后轻量化效果明显,卷筒临界载荷为1 175.2...     

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。     

大型卷筒结构筒壳与幅板环焊缝的焊接

分析卷筒Q345-C材料的焊接性能和结构,选择适当的焊接方法和焊接材料,设计合理的焊接坡口,计算出预热温度和焊接线能世.采取有效的防变形措施,根据制定的焊接工艺成功地完成了大型卷筒筒壳与幅板环焊缝的焊接.     

港口起重机钢丝绳传动件高性能技术研究

针对港口起重机设计及使用部门普遍关注的钢丝绳与滑轮的合理选配问题和焊接卷筒壁厚的减薄 问题,从失效机理和设计理论研究出发,经过钢丝绳与滑轮的疲劳磨损试验和卷筒强度、稳定性原型试验,提出了 钢丝绳与滑轮的最佳选配原则和焊接卷筒壁厚的减薄理论与方法。经初步应用证明,采用上述原则与方法,可显 著改善钢丝绳与滑轮的综合匹配效果,并使卷筒壁厚比传统设计方法减薄20%～30%。     

海洋铺管力学模型的改进及有限元求解

针对海洋管道在铺设过程中,因管道变形很大直接影响海洋管道的安全使用问题,结合传统海洋管道受力分析,指出了水作用力处理方法的不当之处,给出计算水作用力的公式,并基于此公式对有限元对管道力学模型相关条件进行合理假设,对传统方法和改进方法分别进行实例计算,认为改进的模型更加合理.     

大型斗轮堆取料机拉杆的受力分析与优化

针对DQZ5000/9000.50大型斗轮堆取料机采用传统的平行式拉杆的3种工况,进行理论计算和有限元分析。针对斗轮偏载影响、受力结果不理想的问题,提出一种交汇式拉杆结构优化方案,对其进行理论计算和有限元分析,并与传统平行式拉杆的分析结果进行对比,得出交汇式拉杆结构在受力上优于传统的平行式拉杆的结论。     

薄壁圆筒结构特性及吊装方法

以浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)单点舱薄壁圆筒结构自身的物理特征为基础,从受力分析的角度设计不同的吊装方案,采用有限元方法对其进行验证分析。围绕满足建造精度的要求对多个方案的计算结果进行对比,选取适宜的吊装方案,取得工程实践的成功。研究结果可供其他类似项目参考。     

上海闵浦二桥钢桁梁节点的应力分析

斜拉桥连续钢桁梁节点区域结构复杂,受力集中,是控制设计的关键。采用大型有限元软件分析了上海闵浦二桥钢桁梁节点的受力性能,计算分析节点区域的应力分布,并对应力集中提出了相关改进方法。     

矮塔斜拉桥索鞍静力分析

结合一座矮塔斜拉桥设计、整体计算情况,为研究骑跨式索鞍局部受力状况,采用三维有限元软件建立矮塔斜拉桥索鞍区有限元模型,选取整体计算中最不利荷载进行静力分析,得到了桥塔索鞍区混凝土和索导管应力分布状况,分析索鞍处混凝土应力规律,对索鞍锚固区设计方案进行综合评价,并提出改进建议。     

双支座花瓶墩横向应力计算方法研究分析

花瓶墩在城市桥梁及景观要求较高的公路、铁路桥梁中得到了日益广泛的应用。双支座花瓶墩墩顶内力可采用拉-压杆模型、实体有限元模型等进行计算。本文对工程实际中的花瓶墩建立实体有限元模型,分析探讨了墩身横向应力沿高度方向上的变化规律,并与拉-压杆模型的计算结果进行对比分析,分析表明拉-压杆模型计算的结果较实体有限元模型计算的结果偏保守,可满足一般设计的精度需要。另外本文通过有限元分析对影响花瓶墩受力的关键因素进行了研究,为同类型的花瓶墩设计、计算提供参考。     

舰船机械焊接接头疲劳裂纹损伤研究

由于传统的舰船机械接头焊接方法得到的构件极限荷载数值较小,容易产生疲劳裂纹损伤,导致其使用寿命过短,提出舰船机械焊接接头疲劳裂纹损伤研究。分析焊接接头在不同条件下的受力情况,建立有限元模型,将输出结果设置为应力强度因子,并采用四点受压载荷设计,计算裂纹应力强度,分析应力强度因子数值在趋近于临界值时,对裂纹扩展的加速效应,完成舰船机械焊接接头疲劳裂纹损伤研究。设计对照实验,测试本文方法的应用效果,将其与另外2种传统方法比较,分别测试三者的极限荷载。实验结果表明,所提出的焊接方法最大极限载荷数值达到了1 964 kN,相比传统方法增加了1.8%,证实本文方法能够有效控制焊接接头疲劳裂纹损伤程度,增长其使用寿命。     

深埋式薄壁圆筒结构在滩海地基中的受力特性数值模拟

建立三维有限元模型,分析深埋式薄壁圆筒结构在施工工况和使用工况下的结构变形位移、内力分布、基底应力分布、结构-土体间土压力分布,并对比分析了有限元计算结果及规范法计算结果。结果表明,有限元法计算出来的土压力中下段分布呈现"凸肚子"形状,与结构实际受力状态更加接近,有限元计算边界点沉降小于中心点沉降,与分层总和法的计算结果基本一致。     

厚软土层上高桩码头桩基修复

针对某厚软土层地基上高桩码头修复问题,对受损检测、结构受力、修复设计与施工工艺进行分析。采用有限元软件、杆件力学计算和传统桩基低应变检测,得出桩基检测范围、破坏时受力特点和破坏原因,采用现浇墩台、粘钢法方案对桩基补强修复。结论是:对于受损码头,通过计算分析结构受力特性,缩小检测范围,传统低应变检测法能很好地解决在役高桩码头桩基损伤检测难题;充分利用已破损的结构进行补强修复,减少投资;采用下钢护筒工艺,将水下粘钢法修复桩基变为水上干施工,可降低施工难度。     

潜艇耐压液舱区域有限元应力计算

针对目前潜艇耐压液舱结构应力解析公式精度不高的情况,根据其受力特点建立了同心圆和准同心圆式耐压液舱结构有限元分析的力学模型,编程通过实例计算表明自编有限元程序可靠性很高,可单独作为一个模块取代传统的近似解析法进行应力分析及后续的优化设计。     

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。     

基于参数化运动方程的电缆卷筒运动特性分析

在分析电缆卷筒设计基础上,建立一种电缆卷筒收缆过程参数化模型方程,并对计算结果进行图形化处理;在分别对恒张力约束条件下和恒力矩约束条件下的卷筒收缆工况进行分析基础上,获得不同工况下的力学特性曲线,提出一种变频式、力矩式和磁滞式电缆卷筒的选型设计方法。该方法效率高,适应性好,对电缆卷筒的设计选型具有指导意义。