FSRU动力模块及支撑结构强度评估

为保障结构的安全性，采用有限元分析方法对FSRU加装的动力模块、模块支撑结构、船体结构进行整体强度分析，采用极限设计法计算不同海况下的结构响应值。在此基础上，针对模块校核的各种工况，对结构进行设计优化，得到了合理可行的设计方案。研究成果可为FSRU动力模块及支撑结构设计提供一定参考。     

圆筒形生活平台总体强度分析

参考挪威船级社海工规范要求,分析平台极限载荷状态下的总体结构强度.应用海工规范公式对主船体结构中的板和筋进行规范校核,对主船体双层壳内的环形梁进行屈服和局部屈曲的强度校核,对大的板架结构开展针对各种屈曲类型的校核,结果表明,该生活平台在目标海况下的结构承载能力满足船级社的规范要求.     

考虑颤振效应的超大型集装箱船极限强度

砰击颤振会威胁船体的总纵强度。依据海况对响应贡献率最大的原则确定计算海况,而后计算得出某超大型集装箱船的波浪载荷时历,并采用Weibull、Gumbel及GEV分布拟合得到载荷短期极值沿船长的分布且校核目标船的极限强度。将短期极值Weibull、Gumbel分布拟合的结果与载荷的规范计算结果进行对比,研究表明,有必要在考虑砰击颤振效应的工况下,利用波浪载荷直接预报结果校核目标船的结构强度,为后续研究提供参考。     

水下爆炸作用下船体大开口结构的强度校核

利用有限元程序ABAQUS,对某具有大开口结构的舰船在六级海况和九级海况下遭受武器攻击时的总强度进行校核,分析了舰船在波浪栽荷和爆炸载荷同时作用下,大开口结构,尤其是大开口角隅处的应力变化,计算出考核点在不同工况下的应力储备系数.计算和分析表明,该舰大开口结构处的应力集中现象比较明显,使强度满足受到一定影响.还分析比较了不同工况下大开口的应力储备系数,得出一些规律,为该舰大开口结构强度的评估提供参考依据.     

考虑腐蚀损伤的船体结构强度分析

长期在恶劣海况下营运的船舶,不可避免的会产生腐蚀,在营运检验中只能简单通过腐蚀比例和典型剖面的剖面模数来评估结构强度,给现场检验及修理提供的指导较为有限。对某18年船龄集装箱船进行实船测厚,并在考虑腐蚀损伤的情况下进行舱段有限元计算分析,校核其屈服强度和屈曲强度。结果表明在相同腐蚀情况下,采用高强度钢的结构,其强度下降更为严重,同时在对腐蚀较大区域进行结构加强,还需对相邻的关键结构进行分析及必要的加强。通过计算结果的分析及优化方案的校核,为现场检验及维修提供参考。     

考虑颤振效应的超大型集装箱船极限强度

砰击颤振会威胁船体的总纵强度,本文先依据海况对响应贡献率最大的原则确定计算海况,然后计算得到一艘超大型集装箱船的波浪载荷时历,并采用Weibull、Gumbel以及GEV(Generalized Extreme Value distribution)分布拟合得到载荷短期极值沿船长的分布且校核了目标船的极限强度。本文通过短期极值Weibull、Gumbel分布拟合的结果与载荷的规范计算结果对比,发现有必要在考虑砰击颤振效应下利用波浪载荷直接预报结果校核目标船结构强度。     

某船用水箱内流场分析及箱体结构优化

以某船用系统用水箱及其内流体为研究对象,利用Flow-3D软件,采用VOF算法和RNG模型进行不同海况下的建模分析,通过优化设计水箱内隔板布置和开孔情况,有效降低船体动态摇摆对水箱内流体液位波动的影响。分析得到6级海况下最低液位满足要求时,对应水箱内的初始静态液位高度应不低于900 mm。然后,利用Abaqus软件并结合9级海况下的水箱壁面压力分布情况,对水箱进行结构优化和强度校核,得出水箱设计壁厚应大于12 mm的结论。研究结果可以为装船水箱设计提供参考依据。     

深水钻井船上部模块结构强度分析

文章以大连开拓者号深水钻井船立管存放模块为研究对象,在考虑船舶运动影响和模块支撑结构位移变化的前提下,对正常作业、海上拖航、风暴自存工况下的模块主要结构的强度进行了计算分析。依靠SESAM软件工具对模块的结构强度进行计算,采用AISC(美国钢结构协会)许用应力设计法完成模块结构强度的规范校核工作,分析结果显示立管存放模块具有足够的结构强度。     

基于HCSR规范计算海况对疲劳寿命的影响研究

相关资料表明,航行于北大西洋的船队数量占所有船队比例很小,而航行于全球或更低海况的船队数量比例较大,HCSR规范选取北大西洋海况为计算海况。本文基于谱分析的直接计算理论并以13型船为目标船,计算HCSR规范需强制校核热点和纵骨端部在不同海况下（全球和北大西洋海况）疲劳寿命的比值。结果表明：计算海况对疲劳寿命有较大的影响（比值为2左右）,HCSR规范中的海况假定对评估结果保有余量。     

基于AQWA的半潜式平台动力特性分析

依据三维势流理论并利用ANSYS AQWA软件对某半潜式平台进行建模。分析平台在恶劣海况下的水动力性能,并运用时域耦合的分析方法的得到了平台运动的时历曲线,同时对平台系泊锚链的系泊强度进行了校核计算。结果证明平台在恶劣海况下可安全有效的工作,本文的工作对于半潜式平台的相关设计有一定的参考意义。     

张力腿筋腱桩基水平安装误差影响分析

在设计海况下,计算张力腿平台筋腱桩基在不同水平安装误差情况下的张力时历,由此得到桩基水平安装误差距离与张力关系,根据该结果计算不同重现期海况中筋腱桩基水平安装误差对张力的修正值。根据整体性能分析得到的张力结果对筋腱强度进行校核,同时考虑安装误差修正项的影响。认为,在进行整体性能的筋腱张力和强度分析时,考虑筋腱桩基水平安装误差很重要。     

超大型集装箱船艏艉砰击强度直接计算方法

为确保超大型集装箱船首部和尾部的结构在恶劣海况下受到砰击时不发生损坏,需要研究作用到艏艉外板上的砰击压力,并以此为设计载荷来校核外板及其相连结构的强度。针对目前对集装箱船砰击局部强度的校核仍以经验公式为主的情况,提出采用砰击直接分析方法提高超大尺度船舶强度校核的可靠性。初步分析砰击直接分析方法的基本原理,并运用该方法对20 000 TEU集装箱船的艏部砰击压力、艉部砰击压力和最小板厚要求进行分析,为超大型集装箱船的结构设计提供参考。     

薄膜型LNG船绝缘层等效静载荷系数研究

近年来新设计的薄膜型 LNG 船要求具有更大的舱容,能适应更恶劣的海况和在任何装载高度下安全运行,这就需要保证液舱结构在晃荡载荷作用下的安全性。论文引入等效静载荷系数,用以简化薄膜型 LNG船液货舱船体结构在晃荡载荷作用下的强度校核流程。通过研究等效静载荷系数、绝缘层缓冲系数和船体结构动力放大系数在各种条件下的变化规律,明确了等效静载荷系数的影响因素和变化范围。研究成果可为薄膜型LNG船船体结构强度校核以及相关规范的修订提供参考。     

超大型集装箱船艏艉砰击强度直接计算方法

超大型集装箱船的船艏显著外飘、船艉宽平外悬,使其在恶劣海况下航行时容易发生严重的砰击。为确保船体艏艉部结构在砰击中不发生损坏,需要研究作用到艏艉外板上的砰击压力,并以此为设计载荷来校核外板和相连结构的强度。目前对集装箱船砰击局部强度的校核要求仍以经验公式为主,但是为提高对超大尺度船舶强度校核的可靠性,近年来推出了砰击的直接分析方法。本文初步分析了砰击直接分析方法的基本原理,并运用该方法对20,000 TEU集装箱船的艏、艉部砰击压力以及最小板厚要求进行了研讨,其结果可为超大型集装箱船的结构设计提供重要的参考。     

长周期波无遮掩海域离岸防波堤季风期临时防护设计与研究

通常情况,处于施工阶段的防波堤结构无法在每年海况恶劣的季风期来临前按照设计全部完成,结构的整体和局部稳定性都未达到设计要求的性能,季风期在建防波堤结构安全有着重大隐患,需要对施工中的防波堤进行临时防护。项目结合现场历史波浪数据,通过理论计算确定临时防护断面,再通过物模试验进行验证,最终达到临时防护方案的合理经济。     

强浪条件下的深水防波堤施工技术

针对在建的以色列阿什杜德港主防波堤延伸工程在施工中存在的抛石工程量大、波浪条件差等困难,在对施工组织进行细化的基础上,通过二维和三维物理模型试验确定施工期块石稳定极限波高,合理安排施工工序,进行越冬防护结构的设计与实施。通过二维波浪模拟预报对施工进度进行动态管控,确保工程的顺利实施,为类似海况条件下的深水防波堤施工提供借鉴。     

FPSO甲板模块支撑形式的研究

本文主要是阐述了在恶劣的海况下，FPSO船体梁上甲板变形的特点，着重研究了船梁变形对甲板模块支撑结构内部应力的影响，并提出了FPSO设计甲板模块时采取什么样的支撑形式，才能够尽量减小船梁变形带来的影响。     

考虑渔业作业影响的水下WYE保护罩分析

对中国海某气田项目水下Y型三通结构(WYE)进行破坏及泄漏风险调查,分析渔网拖挂载荷及防护方式,讨论国际成熟规范(ISO13628-1)的适用性,采用SACS软件对渔网载荷作用下WYE保护罩进行在位计算分析及校核,结果表明:该海域的渔网拖挂载荷总体上小于国际标准,ISO13628-1规范推荐的渔网载荷作为该气田项目水下结构物的设计载荷是合理的;WYE保护罩在位分析及以API RP2A规范为校核依据的分析结果表明,水下WYE的渔网保护罩结构强度和渔网防护能力满足要求。     

小水线面双体船砰击概率

为得到不同海况对小水线面双体船砰击概率的影响,基于势流理论中的Rankine面源法对该船的波浪砰击进行研究。通过挪威船级社(Det Norske Veritas,DNV)水动力软件SESAM的Wasim模块,预报该船在不同速度、不同海况下的短期运动响应,获得不同海况、不同速度下该船湿甲板的波浪砰击压力。研究7种海况下的不同吃水对砰击概率的影响,结果表明:该船的运动响应均随着航速的增加和海况的恶劣而增大;与航速相比,海况对双体船的运动响应影响较大。预报点离艏部越近,相对速度和相对运动值越大;该船的砰击概率随着海况的恶劣而增大,但当吃水增加时,砰击概率会减小。     

FPSO防爆墙防护能力分析

FPSO容易发生油气泄露引发火灾爆炸事故,造成人员和财产伤亡。防爆墙是FPSO上主要的抗油气爆炸设施,在设计时需要对防爆墙的防护能力进行计算校核。基于API指南相关要求,设计了6组油气爆炸冲击载荷,基于非线性有限元法,计算分析了FPSO防爆墙响应的结构损伤。结果表明,FPSO防爆墙可以有效抵抗爆炸冲击载荷。