铝合金直升机平台结构强度分析方法研究

铝合金直升机平台因为其耐腐蚀、质量轻等优点被广泛应用于船舶与海洋工程结构物上。船级社及国际规范指南对直升机平台的结构设计提出各自的要求。结合铝合金结构物设计的方法,通过比较分析铝合金直升机平台的设计载荷、工况设计、单元构件和节点连接的设计方法和要求,总结铝合金直升机平台的强度分析方法。     

半潜起重平台的直升机平台结构设计及强度分析

对半潜起重平台的直升机平台的结构形式作了介绍,在此基础上阐述自主设计的半潜式起重平台的直升机平台的结构设计和分析方法。以铝质直升机平台为例,对其直升机甲板、甲板下面的铝质桁材和支撑结构在不同工况下的强度校核方法和结果作了介绍;对于手工校核和SACS软件的校核结果作了重点描述,为今后自主设计直升机平台提供参考和借鉴。     

自升式钻井平台直升机平台强度分析与优化设计

以某型9l.44 m(300ft)自升式钻井平台为例,对直升机平台结构进行有限元强度分析。分析了均布载荷工况、直升机着陆冲击工况及直升机系留工况下的结构应力和变形,对优化前后的结构进行力学性能对比;并分析了优化设计对结构模态的影响。计算结果表明,各载荷工况下平台结构最危险位置均发生在上层建筑与直升机平台的连接处;通过优化桁架参数,达到了减轻自重、提高强度刚度的效果,且优化结果十分可观。     

海工船直升机平台结构样式的强度分析研究

以一艘在建的海工船直升机平台构架为对象,基于弹塑性力学和结构力学理论,运用有限元计算软件Patran建立三维有限元模型,通过平行对比相同工况、相同算法下,斜撑式和直立式这2种支架形式的强度及应力分布异同。研究结果表明,直立式直升机平台构架的总体强度和稳定性更好,使用寿命更长,安装也更为简易,在对甲板使用率要求不是太高的情况下是很好的选择。     

海洋平台TT型圆管节点极限强度分析

利用MSC/Marc分析了轴向力作用下的TT型圆管节点的极限强度.运用MSC/Patran建立相应的有限元模型,采用NR法分析,根据Mises屈服准则,利用MSC/Marc中的非线性分析模块计算出管节点在轴力作用下的塑性极限载荷,并讨论各参数对管节点的影响,为管节点的可靠性分析打下基础.     

超深水半潜式平台典型节点强度分析

半潜式钻井平台在水中漂浮作业,会受到多种载荷的影响,包括风、海流、波浪等载荷。对于在水中长期漂浮的结构物来说,最重要的是波浪载荷的作用。因此在强度分析时可以忽略风和海流的载荷作用,只考虑波浪载荷。基于三维势流理论和莫里森方程计算波浪载荷传递函数,并进行长期预报,确定一系列的设计波参数,对关键节点应力集中情况及应力分布情况进行深入分析,为半潜式平台的研究提供参考。     

自升式钻井平台上层建筑与直升机平台结构强度计算载荷分析

以某91.44 m(300 ft)自升式钻井平台为例,对上层建筑与直升机平台结构有限元强度分析中所施加的载荷以及载荷组合工况进行分析.考虑的基本载荷包括结构自重、可变载荷、惯性载荷、风载荷和直升机机轮载荷等.给出了载荷的计算过程和合理的载荷施加方法,并按各种载荷最不利组合的原则,提出了更加接近工程实际情况的18种载荷组合工况.计算结果表明各载荷组合工况下上层建筑与直升机平台结构最危险位置均发生在上层建筑和直升机平台结构的连接处.     

SEU直升机平台结构规范研究与强度校核

直升机甲板平台承载海上人员起降、救生、逃生及货物转移功能,其结构安全性至关重要。以某平台为例,详细介绍了直升机甲板平台结构设计的不同形式及优缺点,并着重对比分析英国民用航空局CAP437规范、挪威船级社规范(DNV)和美国船级社规范(ABS)对直升机甲板结构强度设计要求的异同。之后设计出满足各主流规范的通用组合工况,并施加到模型中,采用SACS软件进行有限元强度分析和比较,来验证结构可靠性。该研究成果为后续直升机平台设计提供有力借鉴。     

导管架平台管节点强度校核及影响因素分析

导管架平台结构设计规范API RP 2A 22版后对管节点强度校核的方法和要求进行了修改,为了使导管架平台管节点强度满足新版规范要求,结合工程实际情况,计算分析管节点的弦杆壁厚、撑杆直径与壁厚对管节点校核结果的影响,同时对弱化撑杆截面,内部加强环以及新型的环口板加强、套管加T加强进行分析讨论。     

基于CAP 437的自升式平台上直升机甲板强度分析

以某121.9 m自升式平台为例,按Sikorsky S-92型号直升机(最大起飞重量为125.859 kN,起落架作用点两点间距为3.84 m)为其设计直升机甲板。利用挪威船级社的Sesam结构分析软件,以比船级社规范的要求更严格的英国民航局海洋平台直升机区域规范(CAP437)为依据,在最接近实际的组合载荷工况下对直升机甲板的结构强度进行有限元分析和求解。通过该思路和方法,为自升式平台直升机甲板的设计和使用提供参考。     

船用拼装式直升机机库强度分析与评估

船用拼装式机库用于战时快速加装到动员民船上,为舰载直升机提供海上安全停放场所。该机库设计上既要求能够快速拼装,又要求能够满足恶劣海况下的结构强度和风雨密要求。为了分析机库强度,首先进行机库受力分析,再建立机库有限元模型并计算,得到机库结构应力值,以及变形和位移量,最终依据相关规范及所用材料强度评估机库的强度与变形是否满足要求。该研究可为船用拼装式结构物的强度分析计算提供参考。     

直升机甲板连接件强度校核及疲劳分析

船舶和海洋平台所处的海洋环境十分复杂,直升机甲板结构的可靠性引起了越来越多研究人员的重视。为了安全起见,直升机甲板除了整体结构需要满足规范要求外,局部结构也需深入分析研究。甲板连接件作为连接甲板和支撑框架的主要构件,其结构的可靠性直接影响着直升机平台的安全。因此,针对这一问题,文章分析了连接件结构强度和疲劳寿命。     

直升机平台快速建模及振动分析

现代结构设计中．结构有限元分析越来越多的用来解决实际工程中遇到的各种问题。有限元计算具有很广泛的适用性,主要应用于大型结构的强度分析．振动分析、稳性分析、响应分析、热力学分析等等。船舶设计阶段也大量采用有限元方法分析船体的总纵强度和局部强度。对“威力”号而言,背拉吊耳、锚机基座、吊机基座和船体尾部结构等都采用了有限元方...     

铝合金游艇结构强度比较分析研究

针对游艇在概念设计阶段只是对外观、结构、空间、布置做初步设计,而结构强度是否能够满足规范要求的不确定性问题,采取规范中规定的总强度载荷弯矩计算方法,分别计算了静水总纵弯矩、垂向波浪弯矩、垂向波浪冲击弯矩,从而得到加载的总纵弯矩。对两艘分别名为Kalos和Scrub铝合金概念游艇进行结构建模以及有限元分析,对中拱和中垂两种工况下,艇体总纵强度和变形情况进行校核,根据应力结果和变形特点对结果进行优化处理。     

导管架平台强度分析

采用有限元分析软件MSC.PATRAN/NASTRAN,对渤西QK18-2导管架平台建立整体结构计算分析有限元模型.根据美国石油协会API（American Petroleum Institute）规范分析确定了平台的环境荷载并进行了荷载组合,确定结构计算分析的主要工况,计算了典型工况下的整体结构应力;并通过对平台整体结构应力状态的分析,找出平台应力幅值较大的管节点进行了强度校核,为导管架平台的结构设计提供了分析方法.     

节点尺寸对螺栓撬力影响的灵敏性分析

根据T型连接件模型从理论上推导出影响螺栓撬力的因素,并初步分析各因素对撬力影响的灵敏性.结合有限元软件ANSYS计算出不同构造尺寸下T型连接件的撬力与外载拉力的关系,运用线性回归方法分析弹性阶段撬力与拉力之比与各尺寸之间的关系,并绘制相应曲线,结合曲线分析各构造对螺栓撬力影响的灵敏性.     

复合材料层合板螺栓连接接头极限强度分析

对基于不同渐进失效准则计算复合材料层合板螺栓连接接头极限承载力的高精度预报方法展开研究。基于Abaqus有限元软件,采用USDFLD子程序对接头进行渐进失效分析。分别采用最大应力准则、蔡-希尔失效判据、霍夫曼失效准则、蔡-吴失效准则、哈辛失效准则等5种失效准则进行数值计算。建立不同的场变量描述纤维、基体、界面的损伤状态,研究复合材料层合板螺栓连接接头在拉伸载荷作用下的损伤发展过程。研究表明,基于这5种失效准则计算的有限元仿真结果均与试验值较为接近,其中采用纤维失效和基体失效分开考虑的哈辛失效准则计算的复合材料层合板螺栓连接接头的极限强度与试验结果的准确度吻合最好,较适用于复合材料螺栓连接结构的有限元仿真。