海上风力发电机塔架攀爬机器人机体结构的有限元分析

通过设计海上风力发电机塔架攀爬机器人的结构,利用有限元分析,对机器人的传动部分、支架部分、攀爬部分进行分析,利用有限元方法以及理论计算进行对照,将传动部分的齿轮、攀爬部分的滚轮、支架部分的压紧块进行了有限元分析,得出结论,机体结构合理,强度较高,疲劳寿命好,振动较低,不易产生共振,可以很好地在海上风力发电机上工作,为后续海上风力发电机塔架攀爬机器人的研究提供了有效的帮助。     

大型锚机试验台结构设计与力学性能分析

为解决锚机测试设备存在的加载力、测试精度和实时性等问题,本文设计了一种塔架式动载试验台和液压缸式静载试验台相结合的大型锚机试验台,该试验台可进行200吨动载试验和400吨静载试验。针对试验塔架的几何结构,应用ANSYS有限元软件,对试验塔架进行理论强度分析、模态分析及特征值屈曲分析。建立的塔架有限元模型以及计算结果能为同类塔架的设计和优化提供理论依据。     

基于多维AR模型的近海风机振动特性

基于自然风特性,通过考虑结构结点间风速时程的空间相关性,采用多维AR模型模拟海上风机塔架脉动风荷载时程。在考虑桩-土-风机塔架系统相互作用的基础上,建立了三维有限元模型,分析了风机结构的固有频率及模态振型,对比研究了在不同方向风荷载作用下结构的位移、应力时程。结果表明:虽然不同入射风向对塔筒顶端的位移极值影响不大,但对局部位移和最大应力有显著的影响,结构应力的极值点出现在桩基与塔筒的连接段上。研究结果可为海上风机三桩基础布置、桩基承载力设计、结构强度设计、风机塔架的抗风提供参考。     

海上风电基础ANSYS数值模拟

借助ANSYS有限元分析软件,实现了海上风电基础的多途径数值模拟.重点针对桩土相互作用,阐述了采用m法、p-y曲线法及接触单元法构建数值模型进行计算的流程,介绍了常用单元类型及其属性.通过工程算例,对几种桩土分析模拟方式的有限元计算结果进行了比对分析,为海上风电单桩基础的设计、施工提供了理论依据和参考资料.     

基于工程类船舶增加撬装设备的结构屈曲有限元计算

海上工程作业呈现多元化趋势,需要加装撬装设备满足工程类船舶的作业要求。基于某工程作业船,在甲板上选取合适的位置,加载二层平台放置撬装设备,并对平台与甲板连接处进行结构屈曲有限元计算。屈曲计算的结果表明,在选定工况下加载撬装设备满足船舶使用要求。     

海上风力发电塔架结构风载涡激振动及疲劳分析

结合我国首座海上风力发电示范项目,基于RANS方法的SST湍流模型,应用ANSYS+CFX流-固耦合的方法针对风力发电塔架结构进行风载涡激振动数值模拟。得到了在不同风速下塔架易破坏处的应力时程曲线。将热点应力时程进行雨流处理,同时结合结构的S-N疲劳曲线及Miner疲劳累积损伤理论,进行了塔架结构疲劳载荷谱的编制,并对塔架结构进行了疲劳寿命分析。     

基于有限元分析的船舶制造结构设计仿真

船舶的结构设计直接影响到船舶的强度、刚度、稳定性等性能指标。传统的船舶结构设计方法主要依赖于经验和试验,存在着设计周期长、成本高、效率低等问题,而基于有限元分析的船舶结构设计方法可以通过数值模拟和优化算法来实现结构设计的自动化和优化,提高设计效率和设计质量。本文从船舶结构的极限强度理论和疲劳强度理论分别进行分析,并基于有限元软件进行船舶制造结构的设计仿真。     

TMD对海上风电塔架减振效果研究

基于对TMD减振原理,针对海上风力发电塔架结构特点,将TMD减振技术应用于海上风力发电塔架中。在仿真计算时,将软件模拟的风机对塔架的作用力时程施加在塔架模型中,在考虑浪流荷载作用下研究了TMD对风力发电塔架的减振效果。结果表明TMD结构对塔架的振动能够起到良好的减振作用。     

屈曲T型振动能量采集器压电性能对比

通过有限元分析建立屈曲T型振动能量采集器模型进行数值模拟研究.基于ANSYS软件的结构-电耦合场对屈曲T型梁振动能量采集器进行模态分析和谐响应分析,研究屈曲T型振动能量采集器不同结构尺寸对发电效应的影响并与同规格悬臂梁模型结果进行对比.分析发现:屈曲T型梁结构尺寸变化对发电效应的影响趋势与悬臂梁相同,发电效应随着基板长...     

特征载荷下海工管状结构屈曲临界载荷分析

圆柱形管状结构在海洋工程领域中应用较多,在进行结构设计时,需重点关注其侧向受载时的屈曲强度问题。通过理论分析和数值模拟,对比研究径向线性载荷变化下圆柱壳的屈曲行为,以经典的Donnell壳体理论为基础,得到圆柱壳的屈曲控制方程,并通过本征值分析方法得到结构屈曲的临界条件。采用有限元软件ABAQUS对线性变化径压下圆柱壳的屈曲进行数值仿真。分析得出径厚比是径向线性分布载荷下圆柱壳屈曲临界载荷的主要影响因素,三角形径压下屈曲临界载荷值约为均布径压下屈曲临界载荷值的2倍。     

上层建筑整体吊装应用舰艇布置的有限元数值模拟分析

为了更好提高舰艇布置的精确度,提出基于上层建筑整体吊装应用舰艇布置的有限元数值模拟分析方法。通过对船舶建筑结构特征信息进行采集,设置相应的舰艇布置有限元数值信息模拟标准参数,从而更好的实现对舰艇布置的有限元数值的精确模拟。最后通过实验证实,上层建筑整体吊装应用舰艇布置的有限元数值模拟精确度相对于传统方法得到了明显提高。     

双船法联合起重支撑结构的设计与分析

为双船法（Twin Marine Lifter，TML）联合起重拆解大型海上油田设施设计一种可调节气隙的支撑结构，该结构便于安装和拆卸，对施工船舶的船体吃水性能要求低。建立支撑结构的有限元模型，进行强度校核和屈曲校核，给出支撑结构的应力分布和各杆件利用率。设计方案和分析方法可为拆解大型海上结构物专用装备的设计提供参考。     

大圆筒围堰在各重要施工阶段的稳定性数值模拟

基于有限元分析方法,分别评估某人工岛大圆筒围堰结构在三个重要施工阶段的稳定性。文中建立了不同施工阶段下大圆筒围堰结构及其土体的"结构-地基相互作用"有限元模型,根据有限元数值模拟结果,最终计算得到在各阶段下大圆筒围堰结构的稳定安全系数Kα均大于1,表明结构安全。同时,文中分别计算并分析了大圆筒围堰结构在不同阶段下的最大位移smax及其出现位置。研究成果可为类似工程的设计提供一定的技术支撑。     

CCSC参与科技部5MW海上风电机组设计

近期，CCSC参与了中船重工海装风电公司所承担的科技部5MW海上风力发电机组设计工作，其概念设计、初步设计已基本完成。CCSC提出的分析方法获得项目组各方肯定。     

《海上风电场设施检验指南(2017)》发布

<正>《海上风电场设施检验指南(2017)》制定了海上风电场主要设施的检验要求,涵盖了海上风电场开发的主要设施和各类设施的主要检验项目,共包括4章内容,分别为通则、海上风力发电机组、海上风力发电机组下部支撑结构及测风塔、海上升压站平台的检验要求。     

风力自锁防爬器对岸边集装箱起重机端梁结构影响分析

为提高岸边集装箱起重机抗风安全性能,加装风力自锁防爬器,针对安装风力自锁防爬器的端梁结构进行受力分析,通过力学分析和有限元方法,分析端梁结构在35 m/s突发阵风状态下的力学特性,验证其强度和刚度,为港口轨道式设备的防风抗滑设备选型提供理论方法和工程实践参考.     

海上风力发电机组桩体波浪力计算分析

为快速校核海上风力发电机组单桩在波流联合载荷作用下的结构安全,基于Morison公式和谱分析方法分别推导中等水深下单桩的波浪力解析计算公式,并通过Matlab软件编程计算。结果表明,两种波浪力计算方法简便可行,各具优势,可依据实际海况和不同的设计方式选择应用。     

深海采矿钢结构塔架和底座平台的结构设计和强度分析

分析对比深海采矿试验工程装置与海洋石油钻井平台的不同之处,通过对设计载荷的计算和作业工况进行分析,设计深海采矿工程的钢结构塔架和底座平台,采用有限元分析软件ANSYS对塔架和底座平台进行建模和静力结构强度分析。计算结果表明,该塔架和底座平台设计满足深海采矿的特殊作业需求,可为后续深海采矿工程塔架和底座平台的功能设计、结构优化和总体布局优化等提供参考。     

牵索锚固式海上风机基础结构设计与分析

海上风电开发中随着水深增加,传统的固定式风机基础的劣势逐步显现,建造成本也显著增加。本文提出了一种适用水深范围广、结构简单、刚度可调的新型牵索锚固式海上风机基础结构。结合海上风电场设计实践和经验,归纳了牵索锚固式海上风机基础的设计重点。以3MW海上风力发电机组为例,分析不同牵索结构设计参数对基础结构的影响,通过计算发现,索缆根数、夹角对结构位移影响显著,而对应力影响微弱,索缆牵拉位置对结构应力位移影响都很显著。分析牵索锚固式风机基础结构在工作荷载和环境荷载耦合作用下的力学性能,计算结果显示,牵索锚固式海上风机基础结构不会发生强度破坏,但位移可能超过使用限制。     

导管架式海上风机基础结构优化设计

目前海上风机基础结构存在明显的设计冗余，导致海上风机建造成本过高。为提高经济效益，需要对导管架式海上风机基础结构进行优化设计。该文首先基于海上实测数据对海上风机所处环境载荷进行模拟，得到其时间历程；其次通过有限元方法对平箱梁四桩导管架式海上风机基础结构进行强度校核，发现结构可进行轻量化处理；最后以结构最大平均应力、最大位移和质量为目标响应，通过试验设计（design of experiments, DOE）方法和粒子群算法组合的优化方法，得到结构尺寸对结构目标响应的贡献度和主效应关系，并确定各结构最优尺寸。对海上风机基础结构进行优化设计，能在保证安全的前提下降低建造成本，可为后续海上风机基础结构设计建造提供参数参考。