深海作业型机器人总体设计及性能分析

面对深海设备检修作业工作需求,基于SolidWorks虚拟设计技术,开展面向深海作业型机器人的总体模块化设计。基于有限元和经验公式,校核机器人承压构件的强度与稳定性;基于粘性流体理论,对ROV结构本体的阻力性能进行数值计算,为推进系统的设计和选型提供参考依据。针对机器人各项性能分析结果表明,机器人的结构性能满足1200 m水深要求,推进系统可满足机器人对设计航速的要求。本文提出的面向深海作业型机器人的模块化设计方法可有效提高机器人设计的效率。     

深海作业型机器人总体设计及性能分析

面对深海设备检修作业工作需求,基于SolidWorks虚拟设计技术,开展面向深海作业型机器人的总体模块化设计。基于有限元和经验公式,校核机器人承压构件的强度与稳定性;基于粘性流体理论,对ROV结构本体的阻力性能进行数值计算,为推进系统的设计和选型提供参考依据。针对机器人各项性能分析结果表明,机器人的结构性能满足1 200 m水深要求,推进系统可满足机器人对设计航速的要求。本文提出的面向深海作业型机器人的模块化设计方法可有效提高机器人设计的效率。     

一种模态切换水下机器人初步设计

介绍一种新型模态切换水下机器人的设计方案,该机器人用模态切换装置实现了浮游与爬行清污作业的自由切换,控制原理简单、活动范围广、功能强大。介绍了机器人的总体设计方案,重点对机器人的模态切换装置和推进系统进行了设计与论证分析。使用有限元计算软件Simulation对模态切换模块进行了强度校核,结果表明设计强度和刚度均满足使用要求。基于计算流体力学软件Fluent,开展MC-ROV水动力性能的初步研究,完成了推进器电机的选型。     

驳船载导管架拖航及下水工况中的结构强度分析

根据相关规范,应用ANSYS有限元软件对上海船舶研究设计院的导管架拖航/下水驳船的设计方案进行了结构强度的有限元分析.为取得可靠的计算精度,对导管架、滑道和驳船均进行了精确的有限元建模,对该设计方案进行了多工况的应力和变形的计算,给出了有限元模型建立过程中单元的选取、网格剖分以及约束和载荷的处理方法,并对计算结果进行了分析,从而提出了结构改进建议和作业环境要求.本文的研究成果为驳船的设计及结构强度分析提供了参考方法.     

干湿转换舱自动启闭舱口盖的设计及试验

针对ROV干湿转换舱耐压壳体的结构形式及试验需求,设计了供ROV出入的自动启闭舱口盖;利用PTC Creo软件建立了三维参数化模型,通过ANSYS有限元分析对自动启闭舱口盖进行了结构强度和刚度校核、舱口盖密封性能研究。通过在压力筒内进行了试验验证,证明了该舱口盖结构合理,工作可靠。     

新型预制柱H型钢梁肋板式节点受力性能分析

金凤城市中心1#楼采用了预制柱的混凝土框架结构体系，部分长悬臂梁采用了H型钢梁。对比了H型钢梁与混凝土柱的常用节点形式，提出了一种混凝土柱和H型钢梁刚性连接的肋板式新型节点形式。采用有限元软件对节点进行了梁截面宽度、水平肋板宽度、预埋板厚度、栓钉数量的参数化分析，得出钢梁截面宽度对节点与梁线刚度比影响最大、水平肋板宽度影响其次、预埋板厚度影响次之、栓钉数量及布置影响较小的结论。对应用在本工程中的典型节点进行了强度、刚性分析，验证了该节点形式的安全可靠。     

用于沉船打捞的托底钢梁设计

在举世瞩目的"世越"号沉船打捞工程中,交通运输部上海打捞局创造性地应用了托底钢梁打捞方法。该方法是将一组托底钢梁垫在沉船之下,打捞时起吊力作用于托底钢梁而非直接作用于沉船上。因此,该方法对沉船船体结构破坏较小,能够实现业主方提出的整体打捞并尽量避免船体破坏的要求。该文对"世越"号打捞工程托底钢梁的设计过程进行了总结,并应用大型通用有限元软件ANSYS对托底钢梁结构和沉船结构强度进行了计算分析,为以后打捞工程中应用类似打捞方法提供了一定的借鉴作用。     

浮动核电站应急柴油发电机组基座抗冲击分析

船体承受的冲击载荷由基座传递至设备,为保证基座良好的冲击性能,设计合理的基座结构,进行减振器选型,并对基座进行抗冲击分析非常关键。以某型柴油发电机组基座为分析对象,利用Ansys软件建立柴油发电机组基座有限元模型,采用谱分析法和时间历程法进行抗冲击计算,并对这2种计算方法的计算结果进行对比;分析了机组采用弹性安装和刚性安装下对基座抗冲击性能的影响;讨论了减振器刚度对基座抗冲击强度的影响;通过有限元建模和冲击响应分析,对浮动核电站设备和基座的建模方式、抗冲击计算方法具有一定的指导意义。     

半潜平台立柱与甲板包连接结构设计

针对超深水半潜式平台立柱和甲板包连接结构设计的设计任务。利用Genie软件和子模型技术对立柱和甲板包之间的连接结构进行有限元强度计算,使其满足强度要求,对比分析不同结构形式对应力分布的影响,选定目标区域结构相对优化的设计方案和连接形式。     

浅水观察小型ROV结构设计与优化

针对小型水下机器人(ROV)体积小、质量轻导致抗干扰能力差等问题,从外形、密封耐压舱等主体部件出发,对整体结构进行优化设计,采用Fluent进行水下动力分析,分析所设计的小型ROV在水下航行时所受到压力及速度矢量变化,结合整体外形,推进器结构及电控系统的优化选型并得出优化设计结果,浅水观察小型ROV采用流线型设计后,可有效降低水阻同时减小体积,增强了运动性,能耐压能力强。     

几种截面形式铝合金加筋板极限强度数值研究

为了满足日益强烈的船舶轻量化设计需求,对某钢制船舶上层甲板的加筋板进行替代设计。考虑刚度、质量、加强筋形状等,设计6种不同截面形式铝合金加筋板。基于非线性有限元方法,对以上加筋板进行极限强度计算和比较。根据计算结果,得出可用于替代原有钢制加筋板的设计方案。     

舵装置的优化设计

为使"渤船"第五代苏伊士船型具有良好的操纵性能,提高市场竞争力,对船体设备舵装置设计方案和实际选型计算进行研究和讨论。对多个舵选型公式进行对比,在完成船型研发任务的同时形成一套合理的舵系设计流程:参考同类型先进船型信息,结合规范要求和水池方意见,确定舵装置设计参数。该设计流程可在较大程度上提高工作效率和质量,为快速研发新船型提供支持。     

舰用电子机柜优化设计和动态特性研究

该文利用大型有限元分析软件,对电子设备框架结构及印制板进行了动态特性的研究,并提出了电子设备结构动态特性设计四要点,实验证明,利用有限元进行优化设计和有限元计算,并结合实验分析,不失为结构设计的一种有效手段。     

斜向浪作用下护面块体稳定重量的探讨

对现行行业规范关于波浪作用下斜坡堤护面块体稳定重量计算的有关规定进行了简述和讨论。结合工程案例,对斜向浪作用下斜坡堤四角空心方块护面结构的稳定重量进行了试验研究,发现现有行业规范相关规定具有一定的局限性,类似工程的设计应予以重视,并说明模型物理试验验证设计方案的必要性。     

载人潜器非耐压结构多目标优化设计

基于近似模型技术和多目标优化理论开展框架结构优化设计。针对传统优化方法不能实现自动计算和连续优化的问题,采用APDL参数化语言实现了框架结构的参数化建模,并将Ansys与ISIGHT集成搭建了框架结构的优化设计流程。基于试验设计,根据灵敏度分析完成了框架结构设计变量的筛选,通过近似模型的精度分析构建了框架结构响应面近似模型。采用响应面近似模型进行数值计算,使用智能优化算法完成框架结构单目标和多目标优化设计,并将结果与有限元计算值对比,验证基于近似模型优化的准确性。     

载人潜器非耐压结构多目标优化设计

基于近似模型技术和多目标优化理论开展框架结构优化设计。针对传统优化方法不能实现自动计算和连续优化的问题,采用APDL参数化语言实现了框架结构的参数化建模,并将Ansys与ISIGHT集成搭建了框架结构的优化设计流程。基于试验设计,根据灵敏度分析完成了框架结构设计变量的筛选,通过近似模型的精度分析构建了框架结构响应面近似模型。采用响应面近似模型进行数值计算,使用智能优化算法完成框架结构单目标和多目标优化设计,并将结果与有限元计算值对比,验证基于近似模型优化的准确性。     

基于一体化平台的海洋脐带缆设计

针对深海脐带缆工程设计过程,使用一体化的海洋工程设计平台进行脐带缆的截面选型、线形设计、强度分析、规范校核。并使用一体化平台实现脐带缆的建模,计算工况设置,生成计算模型,导入商业软件分析和结果处理过程。在设计阶段对多种截面在多种工况条件下进行模拟,得到各截面脐带缆关键性能参数,通过脐带缆方案比选,确定脐带缆设计方案。     

调距桨桨毂机构设计

文章介绍了一种船用调距桨的桨毂机构设计方法,将工程机械设计方法和软件设计方法相结合,完成桨毂机构选型和桨毂主要零件的强度校核,以满足设计周期最短和设计方案最优的需求,从而帮助设计人员有效提高设计质量、加快设计进度、避免重复计算。     

VLCC船LNG燃料储罐的设计

针对中东至国内典型航线的VLCC船舶进行了LNG动力船储罐的选型与设计,给出了LNG的加注时机方案、基于降速下的燃料消耗的计算方法、储罐的选型与选材及结构设计计算和强度计算等。并对船用LNG储罐的强度进行严谨的计算,其结果在允许的要求范围内。因此,研究不仅对超大型LNG动力船储罐的选型和设计有很好的指导意义,而且为未来开展LNG动力船的研究打下良好的基础。     

VLGC全船结构有限元分析研究

超大型全冷式液化气船（VLGC）由于其结构的复杂特性,需进行全船结构有限元分析以准确评估结构强度。本文对VLGC全船有限元分析方法、流程进行了研究,对一系列技术关键点进行了讨论,并结合目标船进行FEA建模和计算分析工作。对计算结果进行了分析和讨论,得出相关结论,对该类复杂船型的主船体结构、支承系统以及A型独立液货舱的设计具有重要参考意义和指导作用。