液压销孔式升降系统结构分析

升降系统是自升式风电安装船的核心设备,其结构稳定性是其平台和桩腿顺利实现升降的保证。本文以某自升式风电安装船的液压销孔式升降系统为研究对象,采用有限元方法建立其部件的结构模型,给出结构分析的载荷及边界条件,并运用有限元分析软件Ansys对各工况下的受力与变形进行求解,对计算结果进行分析和评估。研究结论为升降系统的设计与制造提供了理论指导,并为此类结构受力的设计计算提供参考。     

自升式风电安装船桩腿及升降系统现状与发展

综述了自升式海洋风电安装船的桩腿结构、升降系统组成及主要技术参数特征;通过对桩腿结构、升降系统及动力源进行对比,指出了未来海洋风电安装船桩腿及其升降系统的发展方向:即适应30m以上深水作业环境、升降速度更快、效率更高、具有更好的稳定性、可靠性,为进一步的设计研究指明方向和解决思路.     

自航自升式风电安装船总体设计研究

自航自升式风电安装船是一艘具备8MW及以下海上风机基础的打桩施工、塔筒吊装和风机安装能力,航区满足国际调遣的动力定位特种工程船舶。本文回顾了风电安装船的发展历程,说明了自航自升式风电安装船的基本概况,论证了作业水深、起重能力、可变载荷和定位方式等船型参数。重点研究了阻力试验结果,自航平台船员舱室问题,桩靴轻量化设计,谐波治理和连续式升降系统选型等设计要点,为同类船型开发提供参考。     

自升式风电安装船升降系统动力学仿真

海工升降系统是海上石油开采平台、自升自航式工程船等大型海工装备的关键模块,是以液压控制系统驱动桩腿、平台运动的综合复杂系统,涉及运动学、多体系统学、液压控制等。为研究升降系统特性,基于某型风电安装船机械结构和运动特性,建立双动环梁液压插销式升降系统模型,并运用Adams软件对升降系统的载荷特性进行动力学仿真分析。仿真结果表明,双动环梁升降装置提升桩腿运动轨迹曲线变化平稳、稳定性相对较好,但是支撑状态下,对桩腿和环梁的载荷分配有较大影响。通过对运动学和动力学研究,可以为平台控制提供理论依据。     

自升式风电安装船桩靴结构优化设计

为在初步设计时考虑桩靴施工和工艺的要求,对某自升式风电安装船的桩靴进行优化设计,建立有限元模型,并根据相关规范计算桩靴在预压载、偏心和风暴自存工况下的结构强度。强度校核结果表明：优化设计后的结构强度满足要求且实船运营良好。研究成果可为桩靴结构优化设计提供一定参考。     

自升式风电安装船桩腿强度分析和优化

近年来,随着国内海上风电行业的蓬勃发展,市场对自升式风电安装船的需求日益迫切。桩腿是影响自升式风电安装船作业安全性的关键环节,桩腿设计也是自升式风电安装船的关键技术难点之一;而海上风电场的选址逐渐向离岸更远、水深更大的方向发展,客观上也对桩腿适应更恶劣海况条件的能力提出了更高要求。本文结合近年来多型自升式风电安装船桩腿设计经验,分析研究了桩腿总强度计算和优化的过程,及其与海况环境、作业条件、可变载荷等参数之间的相关性,为自升式风电安装船的桩腿设计提供了有效方法。     

远海自升式风电一体化运输与安装探讨

由于远海域自然环境更为恶劣,作业窗口期更短。充分利用窗口期,提高施工效率是风机安装施工的关键。通过调研和分析国内外风机运输和安装技术现状,以1 200 t自升式风电安装船和西门子4 MW机型为研究对象,提出利用自升式平台船垂直运输塔筒、水平叠加运输叶片的运输安装一体化技术,可减少涌浪对传统工艺中运输驳船的限制,提高窗口期的利用效率,提高施工工效,适用于远海风电场的建设。     

自升式风电安装船插桩深度及拔桩力计算方法

总结国内外现有自升平台安装船插桩深度及拔桩力计算方法,提出了适用于我国沿海风电场工程地质的理论计算公式。通过对东海风电抢修及如东风电试桩两个实际工程的计算与测试数据对比分析,验证了该计算方法的可靠性和准确性。     

自升式风电安装船的液压销孔式升降系统

对上海振华重工为某用户设计建造的1 000 t自升式风电安装船液压销孔式升降系统的总体结构、特点、主要技术参数、功能及组成、各工况下的工作原理、具体应用方案等方面进行了系统、深入地研究和分析,并总结了该升降系统取得的技术效果,为今后类似项目或连续式双液压升降的升降系统的进一步研究与设计奠定了基础。     

风电安装船液压桩腿固定装置的设计

以起重能力为1200T的自升式风电安装船为研究对象,为解决传统固桩楔块固桩操作不便、费时费力等问题,设计了一套结构简单,操作方便的液压桩腿固定装置,详述了该装置的设计原理及结构组成。利用Ansys有限元分析软件,研究了液压桩腿固定装置在托航工况下的力学性能。并对该装置进行了实验验证,证明了设计方案的可行性和合理性,为相关领域的应用提供借鉴。     

近海风电设备安装船型线设计和优化研究

采用计算流体力学(CFD)方法对某近海风电设备安装船进行型线设计和优化,在满足排水量和布置要求的条件下,比较分析多个型线设计方案,通过参数化建模,生成一系列船舶型线,以兴波阻力最小为目标,选取船体艏部3个特征参数应用遗传算法等优化手段实现船舶型线的优化,应用RANS粘性流方法进行船型阻力预报,结果显示该方法能够有效地应用于船舶型线设计和优化.     

风电作业船可调桩靴及其性能研究

针对风电作业船桩靴易受桩腿滑移和拔桩困难等的影响,而无法适应复杂的海底环境的问题,提出了一种新型可调桩靴和设计整体方案。在分析可调桩靴的机构运动学规律的基础上,采用数值分析法探讨了可调桩靴和传统桩靴结构在极限载荷下的屈曲稳定性能,理论计算了两种桩靴结构的拔桩能力并进行了对比分析。计算结果表明:带有可调桩靴的桩腿结构屈曲稳定能力显著增强,其拔桩阻力低于传统桩靴,更易于拔桩。     

超大型风机安装平台自升状态下的运动响应频域分析

针对自升自航式海上风机安装作业平台在风浪较大的海上风电场区域作业时风、浪、流载荷较大,影响安全的问题,基于SESAM软件,建立海上风机安装作业平台有限元模型,在频域内计算了波浪载荷和运动响应传递函数,并进行响应谱分析。结果表明,平台运动响应受波浪周期和浪向角的影响较大,当桩腿接近海底时,有可能对导致桩腿触底,在船舶设计以及船舶实际作业时应注意避免这种现象发生。     

自升式风电安装平台作业环境图谱技术应用研究

为了适应风电安装平台多机位快速作业的需求,本文利用环境图谱技术对某自升式风电安装平台进行在位作业环境适应性分析。通过对不同作业工况条件下平台的预压载能力、风暴保持能力、桩腿强度、桩靴承载能力及抗倾稳性等的关键指标校核,得到许用环境条件的组合,并生成用于指导机位操船作业的环境适应性图表。通过算例结果在实际应用中的反馈,该技术不但对实际的风电安装现场作业提供了基于工程分析的技术支持,且对现场作业能够予以切实的指导,不但提高风电安装作业安全性,而且显著提升了风电安装作业效率。     

2500t沉垫自升式风电安装平台稳性分析探究

带有沉垫的自升式平台是较为特殊的一种平台,而其稳性分析相比常规的桩靴式自升式平台也有所不同。文章研究了一型沉垫自升式风电平台的拖航稳性和沉浮稳性,在破舱稳性计算中增加了对于空舱未设置舱底水系统时的特殊考虑,按照规范对坐底式平台的要求校核其沉浮稳性,并提出平台沉浮过程中重心变化的便捷计算方法,可以为类似平台的稳性计算提供借鉴。     

自升式海上风电安装船的模型试验分析研究

主要阐述了具备自航能力的自升式海上风电安装船在船型设计阶段的模型试验和计算分析,为相似船型和类似海洋工程装备的设计研究提供了参考.     

半潜坐底式海上风电安装船设计与开发

适用于海上浅水区域作业的半潜坐底式海上风电安装船具有安全性好、施工效率高和成本低等特点,其设计的特殊性在于需要考虑海流冲蚀泥沙导致的坐底面积丧失。以开发的一艘典型实船为例,阐述主要功能,提出坐底稳定性应考虑的两种工况,采用有限元计算对坐底工况结构强度进行校核,对在软泥和粉砂两种地质条件下进行作业给出应对措施,可为同类型船的设计提供一定技术参考。     

1000T自升式风电安装船动力定位系统的设计

风电安装船在风场中不同机位之间迁移和定位过程中受到环境载荷的作用,需要设计合理的定位方案以满足定位要求。根据动力定位原理设计了1000t自升式风电安装船的动力定位方案,计算了风、浪、流的环境载荷及推进器推力值并进行比较。实际工程应用表明改定位系统的设计方案在一定的海况条件下满足动力定位的精度,航速也能达到风场中不同机位的迁移,具有良好的机动性,在风电安装船初期制定方案时指明方向和解决思路。