船用起重臂弹性变形动力学分析

起重臂起吊过程中由于吊物的晃动,会使得起重臂承受额外的动载荷。为提高船舶起重臂结构的设计质量,首先建立某船舶起重臂三维结构,并借助有限元前处理器对起重臂结构进行网格划分。随后基于三维应力有限元模型对起重臂结构动力学特性进行研究,获得其动力学特性。计算结果表明,起重臂结构响应具有明显的非线性特性,主要由1阶和2阶模态混合作用所致,在实际设计过程中,应加强对1阶和2阶模态的质量分布设计。     

起重机基座支撑结构强度分析

依据《船舶与海上设施起重设备规范》(2007)和船舶结构图纸应用有限元方法进行支撑结构强度分析,确定模型范围和计算工况选取载荷和边界条件。对结构应力变形结果进行分析,确定主要破坏载荷和载荷传递的方式及强度不足的部位和原因。通过对结构加强方案进行直接计算,优选出3种满足结构强度和起重机正常工作刚度要求的加强方案,并进行加强方案的有效性分析,得到载荷传递和应力变化规律。从力学性能和施工工艺两方面对3种加强方案进行比较,确定出既满足强度要求又便于施工建造的加强方案。     

海上风机整体安装船起重车架设计与强度分析

海上风机整体式安装船是一种新型风机运输安装工作船,侧挂式重型起重车是其实现高效安装的核心装备。根据海上风机整体安装的特点和要求,依据起重机设计规范,设计了风机整体安装侧挂起重小车;分析了最不利工况下起重车所承受的各类载荷及相应计算方法;利用 Ansys软件计算了在此工况下车架结构的应力和变形。通过有限元分析验证侧挂式起重小车结构设计的合理性,为类似形式的侧挂式起重车结构设计提供借鉴。     

海上风机整体安装船起重车架设计与强度分析

海上风机整体式安装船是一种新型风机运输安装工作船,侧挂式重型起重车是其实现高效安装的核心装备。根据海上风机整体安装的特点和要求,依据起重机设计规范,设计了风机整体安装侧挂起重小车;分析了最不利工况下起重车所承受的各类载荷及相应计算方法;利用Ansys软件计算了在此工况下车架结构的应力和变形。通过有限元分析验证侧挂式起重小车结构设计的合理性,为类似形式的侧挂式起重车结构设计提供借鉴。     

地质调查船月池结构局部强度评估及优化

采用直接计算法对地质调查船的月池结构强度进行评估。对调查船全船建立有限元模型,并对月池结构进行细化;考虑月池区域局部载荷最大的工况,利用频域内的三维势流理论和设计波法计算地质调查船在各工况下的波浪载荷,同时考虑各工况下月池结构处井架支脚的支反力,进而计算月池结构在不同工况下的应力响应。参考散货船结构强度直接计算分析指南对月池结构强度进行评估,对不满足许用应力标准的结构给出了优化方案并进行了进一步的校核。结果表明,三维势流理论和设计波法为带有月池结构的船舶波浪载荷的计算提供了有效的技术手段,采用直接计算法所得到的评估结果可为该类船舶的设计开发提供参考。     

海上风机吊装作业船全船结构强度有限元分析

海上风机吊装作业船具备自航、自升、运输和起重等复合功能,是一种全新的海洋工程船.文章以其为对象,采用MSC.PATRAN软件建立全船结构有限元模型,通过对该船的运输、安装等不同作业状况的分析,确定典型计算工况,并进行典型工况下的载荷分析和计算工作,得到了全船详细应力分布、变形情况.计算分析结果可以为海上风机吊装作业船的整体强度评估、船体结构优化提供有效依据,对该类型船的设计开发也具有指导意义.     

内河集装箱船弯扭强度分析

以内河集装箱船为研究对象,运用Patran/Nastran对整船建模、施加边界约束载荷及求解。对全船结构有限元模型在设计波载荷作用下分析计算得到各种工况下船体结构的应力、变形响应,获得船体结构强度特点,对该类船舶的结构进行优选设计。     

刚性变幅船用起重机臂架结构计算方法

通过对中国船级社《船舶与海上设施起重设备规范(2007)》中对刚性变幅的船用臂架起重机计算要求进行分析和整理,结合起重机械方面专业书籍对相关结构的计算方法,给出了比较适合这类船用起重机臂架结构的计算方法,其中包括对该类型的起重机的单梁箱形变截面等强度臂架结构强度和变形扰度的计算分析。计算结果要求:结构强度应小于所用材料许用应力,变形扰度应满足Y方向变形[Σy]≤1/40和X方向变形[Σx]≤1/100的要求。通过对船上刚性变幅船用起重机臂架结构的计算应用,该类起重机在实际各种工况下使用中无结构损坏和变形,证实了该计算方法完全符合刚性变幅船用起重机臂架结构安全要求。     

高速双体船舶舾装件抗风结构疲劳损伤分析

常规疲劳损伤分析方法,判定不同线型构件对风载荷的影响时,构件尺度参数计算值存在偏差,导致获取响应应力值偏差较大。针对这一问题,提出高速双体船舶舾装件抗风结构疲劳损伤分析方法。建立舾装件抗风结构有限元模型,加载风载荷到结构模型,计算船体形状修正系数,修正抗风结构尺度参数,反映舾装件线型对载荷的影响,得到不同疲劳工况下,载荷承受体的响应应力变化规律,累积应力损伤,确定船舶航行周期内的疲劳损伤。设置3组疲劳工况,进行对比实验。结果表明,设计方法相比常规方法,应力值误差分别减小0.21%,0.15%,0.11%,提高了响应应力值的获取准确度,更有助于疲劳工况下应力损伤的判定。     

12000吨自航全回转起重船强度分析和评估

以某12000吨起重船为研究对象,针对典型工况建立了三舱段与起重基座有限元模型,对其总纵强度和起重基座局部强度进行强度分析,得到了应力评估结果。在此基础上,分析了起重机圆筒式基座的受力特点,提出了关于结构设计的若干合理建议。相关结论对同类型船舶的结构优化设计具有参考意义。     

船用起重臂弹性耦合动力学特性研究

为研究船用起重臂弹性变形对船身动力学特性的影响,本文建立船舶、起重臂弹性变形耦合动力学模型,并对其动力学响应进行数值计算。计算结果表明:由于起重臂弹性的存在,其垂直方向变形小于刚体情况,对振动有一定的缓冲隔离作用。起重臂弹性变形对船身纵摇运动影响不大,但能够使船身横摇运动明显减弱。     

基于波浪载荷预报的半潜船吊机基础结构分析

基于波浪载荷预报理论和有限元理论,对一艘深水半潜式起重铺管船吊机基础结构进行了结构分析,并采用SESAM程序对吊机在极端载荷工况下进行了准静态的有限元分析,参考了ABS相关规范规定的应力衡准对主起重机底座附近结构进行了强度校核,验证了高强度钢在深水半潜式工程船舶应用的可行性。     

轮胎式起重机起重臂的修理工艺

港区码头使用的轮胎式起重机的起重臂大多数是桁架结构,长度一般在15m以上。由于工作环境复杂,起吊的货物有轻有重、有长有短,特别遇到十几米的长形货物时,稍有不慎,起重臂就可能被货物碰撞,往往造成起重臂局部杆件弯曲变形。起重臂属于细长压杆,对强度和稳定性要求较高,对其修     

桁拖渔船主吊杆及主桅支撑结构强度分析

为分析桁拖渔船舷外起网至船内卸网过程中船体结构应力的变化情况并提出渔船主桅的设计安装注意事项,参照《船舶与海上设施起重设备规范(2007)》和《钢质国内海洋渔船建造规范(2019)》,采用MSC.Patran分别建立38 m钢质桁拖渔船主吊杆及主桅支撑等结构的有限元模型,在考虑主吊杆本身质量、风载等载荷和渔船作业工况横纵倾的情况下,对主吊杆进行典型工况下的结构强度分析并读取其与主桅连接点的约束反力并加载至相应模型中,进而对渔船主桅支撑结构的结构强度进行分析。结果表明:在各工况下吊杆及主桅构件结构应力强度满足规范要求,同时单根钢丝绳受力时的主吊杆应力明显大于两根钢丝绳受力时的应力。     

半潜驳改装海上风机吊装船结构强度评估

海上风机吊装船是具备运输、起重功能的用于海上风电设备安装的海洋工程船。本文将1艘半潜驳船改装成海上风机吊装船,利用有限元软件对该船在拖航、坐底及吊装等典型作业工况下的结构强度进行计算分析,得到船体结构的应力分布及变形情况。计算评估方法和结果可为半潜驳改装海上风机吊装船的结构强度评估、改装方案可行性论证提供依据,也对类似船舶的改装设计开发具有参考价值。     

考虑预加水压力的船冰碰撞动态结构响应研究

针对水介质环境及水介质环境下速度、角度对船舶的结构响应影响机理,利用船舶CFD技术及非线性有限元法模拟水介质中的船-冰碰撞。对比研究船舶在有、无水介质环境下结构响应特性及水介质环境下不同速度、角度的动态结构响应特性,揭示了船舶在不同工况下的损伤变形及碰撞力规律,得到了有、无水介质环境、碰撞速度、碰撞角度等因素对船-冰碰撞的影响机理,为船舶抗冰载荷设计提供参考。     

海上风机吊装船全船结构强度分析

以海上风机吊装作业船为对象,采用MSC.PATRAN软件建立全船结构有限元模型;通过该船的运输、安装等不同作业状况的分析,确定典型计算工况,并进行典型工况下的载荷分析和计算工作;对该船在典型工况下的应力进行计算和分析,得到了全船详细应力分布、变形情况。计算结果可以为海上风机吊装作业船的整体强度评估、船体结构优化提供有效依据,对该类型船的设计开发也具有指导意义。     

大型滚装船弯扭强度整船有限元分析

以大型滚装船为研究对象,采用现代的三维全船有限元分析技术及DNV船级社的SESAM软件系统,为全面研究整船弯扭强度,建立了全船有限元结构模型、质量模型、水动力计算模型;应用三维辐射—绕射理论和有限元程序进行波浪载荷的长期预报,在此基础上确定设计波参数;对全船结构有限元模型在设计波载荷作用下分析计算得到各种工况下船体结构的应力、变形响应,获得船体结构强度特点,对该类船舶的结构设计优化和强度分析有一定的参考价值,同时对其他类型船舶弯扭强度全船有限元分析有借鉴意义。     

超深水钻井船钻台支撑结构设计与强度评估

针对某新型钻井船钻台支撑结构,基于DLA全船有限元分析结果,采用子模型方法,对钻台支撑结构关键区域进行网格细化,综合考虑钻井船生命周期内全部装载和作业工况,对钻台支撑结构进行结构设计和强度评估。分析了各计算工况下的控制载荷,探索了相应的结构优化方向,总结了钻井船钻台支撑结构的设计要点。     

舱内气体爆炸载荷下CNG运输船货舱结构动态响应研究

压缩天然气(CNG)运输船是以高压气瓶的形式进行天然气运输的一种新型船舶,在长时间的运输过程中有可能会因各种不良因素引发气体爆炸,从而对船舶结构构成威胁.文章针对世界上第一艘CNG运输船,开展了在舱内气体爆炸载荷作用下的货舱结构动态响应研究.根据该船特点确定了风险源、爆源位置和泄露量,应用MSC.PATRAN/DY-TRAN软件进行了有限元仿真计算,分析比较了舱室中不同结构的应力、变形和吸能状况.得出了舱内气体爆炸载荷下最危险的工况,并对此工况提出了相应的结构加强方案.