卸船机专用结构有限元分析系统

为了有效地发挥通用有限元计算的优势,快速提高卸船机的分析效率,针对链斗式卸船机的结构特点,采用MSC.Patran前后处理器和MSC.Acumen平台相结合的方法,开发了一套卸船机结构有限元分析专家系统.集成了模型资料与计算方法,提出了卸船机通用的模型旋转方法,并将其应用于有限元分析前处理,实现了多模型导入、管理和批处理计算.对系统产生的模型进行了计算和分析,结果表明,系统符合卸船机设计分析的要求,卸船机模型旋转方法是避免大量重复工作的有效途径.本研究是国内首次将MSC.Acumen应用于卸船机有限元分析,拓展了MSC.Acumen的应用范围,具有重要的参考价值.     

2000 t级内河石油沥青船温度场及热应力分析

以2000t级石油沥青船为研究对象,采用MSC/PATRAN和MSC/NASTRAN有限元软件,建立有限元模型,考虑温度应力场影响,对石油沥青船的2种工况进行了分析.研究结果对同类船舶的温度场计算和热应力分析具有一定的借鉴意义.     

90mLNG加注趸船有限元强度分析

以90m液化天然气（LNG）加注趸船为研究对象,采用MSC／PATRAN和MSC／NASTRAN有限元软件,建立有限元模型,考虑运动惯性力的影响,对LNG加注趸船的4种工况进行了分析。研究结果对同类船舶的应力分析具有一定的借鉴意义。     

45 m车客渡船有限元强度分析

按照中国船级社《钢质内河船舶建造规范》修改通报(2012)要求对45 m车客渡船2种工况下Fr25至Fr65(包括两端横舱壁)的舱段区域进行了有限元强度分析.利用MSC.PATRAN有限元软件建立了舱段有限元模型,给出了边界条件施加方法和载荷计算方法.计算结果表明,舱段各构件均满足规范要求,对安全生产和定期维护具有重要的意义.     

海上风机吊装船全船结构强度分析

以海上风机吊装作业船为对象,采用MSC.PATRAN软件建立全船结构有限元模型;通过该船的运输、安装等不同作业状况的分析,确定典型计算工况,并进行典型工况下的载荷分析和计算工作;对该船在典型工况下的应力进行计算和分析,得到了全船详细应力分布、变形情况。计算结果可以为海上风机吊装作业船的整体强度评估、船体结构优化提供有效依据,对该类型船的设计开发也具有指导意义。     

基于缩尺模型的桥式抓斗卸船机应力应变特性研究

卸船机结构庞大,受力复杂,工作环境恶劣,现场试验难以组织.为减少试验成本,根据相似原理,运用量纲分析法研制了2 250 t/h桥式抓斗卸船机的相似模型,几何尺寸比例为1:40.通过模型应变检测试验,得出俯仰梁与前拉杆上5个测点在满载荷的抓斗从起升位置运动至卸料位置过程中的应力应变呈现逐渐变小的规律,实验结果与有限元分析计算结果对比基本吻合.研究结果为卸船机安全性设计和维修策略研究提供了理论依据和试验数据.     

700t起重船船体及千斤柱有限元强度分析

为计算700t自航起重船在各种载荷工况下的强度,依据相关的船舶法规,根据设计图中的结构尺寸,利用MSC／PATRAN建立了起重船主船体及千斤柱的有限元模型,给出了外载荷的计算方法和边界条件的施加方法,应用MSC／NASTRAN对4种工况下起重船的强度进行了分析,计算给出了船体及千斤柱的应力分布及最大应力出现的部位,并对计算结果进行了校核,结果表明结构强度满足强度要求。通过有限元分析得到的结论可用于指导起重船的结构设计与优化。     

某客滚船锚机基座结构强度分析

采用有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN,对某客滚船锚机基座建立局部结构计算分析有限元模型,进行三种不同工况下的强度计算,得到不同工况下的局部结构强度计算结果,并对结果进行分析。计算结果表明基座的面板和腹板处都会产生很大的应力,为基座的设计提供参考。     

336TEU集装箱船横向强度有限元直接计算

利用MSC/PATRAN、MSC/NASTRAN对336TEU集装箱船的横向强度进行了有限元强度计算。给出了外载荷的计算方法和边界条件的施加方法,并在10种工况下对336TEU集装箱船进行了横向强度有限元分析。通过有限元分析得到的结论可用于指导集装箱船的结构设计与优化。计算结果表明结构强度满足强度要求。     

桥式抓斗卸船机钢丝绳旋转机理及预防措施

桥式抓斗卸船机的工作环境比较差,钢丝绳常因外力冲击引起磨损,而钢丝绳的旋转是危及钢丝绳使用寿命的主要原因.根据针对桥式抓斗卸船机在起升、开闭和牵引小车运动过程中钢丝绳受力情况和旋转机理的分析,提出预防钢丝绳发生旋转的措施和方法.     

不同工况对克令吊舱口角隅应力的影响

利用MSC Patran和MSC Nastran软件对3 750 TEU集装箱船舱口角隅进行结构强度有限元细化分析,主要研究了克令吊在5种危险工况作用下,舱口角隅的应力集中问题,为舱口角隅疲劳分析提供了计算依据。     

New method for ship finite element method preprocessing based on a 3D parametric technique

A new method for ship finite element method (FEM) preprocessing is presented as well as its program development. The method is applicable for all kinds of ships at different levels, such as a whole ship, cargo hold parts or detailed structures. The 3D parametric technique is used when creating ship structures, which improves the modeling efficiency greatly and makes the model easy to modify. A 3D geometric constraint solver is developed to solve the constraint system of the parametric model. A meshing procedure is presented to automatically convert the parametric structure model into a finite element model, by which high quality mesh is generated in the stress concentrated area. It also becomes possible to create finite element models for different levels from the same structure model. Using this method, the engineers avoid much of the complex and laborious work of FEM preprocessing, which consumes a very significant amount of time in finite element analysis, and can pay more attention to post-processing. This method has proved to be practical and highly efficient by several engineering trials. This work is sponsored by “Liaoning BaiQianWan Talents Program”.     

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.     

1500t起重船A形吊臂结构强度有限元分析

利用MSC．Patran／Nastran对某1500t起重船A形吊臂结构强度进行有限元分析,介绍了计算模型的建立过程及载荷工况的选取,并对计算结果进行了分析。     

含起重设备的船舶上层建筑吊装强度有限元分析

为准确计算船舶上层建筑吊装强度,采用MSC.Patran和MSC Nastran软件对175 000 t散货船上层建筑吊装建立整体结构有限元模型。采用含起重设备的有限元分析法计算上层建筑在吊装过程中的结构响应,并与直接约束法和惯性释放法进行对比分析,比较3种有限元分析法计算得到的应力、变形和吊点支反力情况,分析含起重设备的有限元分析法的准确性。结果表明,含起重设备的有限元分析法可对结构的应力、变形和吊点支反力进行较为准确的计算,优于直接约束法和惯性释放法。含起重设备的有限元分析法对船舶上层建筑吊装强度和吊装方案的评估具有一定的工程价值。     

艉轴密封弹簧组热-结构耦合分析

利用ANSYS软件对轴密封弹簧组进行了有限元分析。首先通过MSC．Patran2008将轴密封弹簧组结构进行离散化处理,建立简化的有限元分析模型,并将该模型导入Ansys12．0中进行密封端面温度场分析。通过瞬态分析方法得到运转过程中端面特性的变化状况,进而获得时间响应下轴密封弹簧组的动态特性;通过施加稳态热边界条件,对端面进行稳态分析,更好地掌握轴密封弹簧组热一结构耦合机理,提高轴密封弹簧组抗变工况的能力。数值结果表明了该轴密封结构的实用性。     

32000DWT散货船货舱段结构强度分析

利用MSC／Patran、MSC／Nastran软件分析了32000DWT散货船货舱段强度。给出了外载荷的计算方法和边界条件的施加方法,计算了典型的3种工况下32000DWT散货船的强度。通过有限元强度分析得到的结论可用于散货船的结构设计和优化。计算结果表明,本船的结构强度满足规范要求。     

叠船整机运输与滚装工艺在电厂码头的应用

针对发运码头与用户码头高差过大导致无法选择合适船型进行卸船机整机运输与滚装上岸的难题,选择驳船与半潜船相结合的方式,以“叠船”方案进行卸船机整机滚装上岸。合理确定卸船机运输及上岸船型、现场施工方法及工艺要点等,并对过桥梁进行有限元分析。结果表明,过桥梁的应力和挠度满足使用要求;“叠船”方案实现卸船机整机海上运输及滚装上岸流程的规范化与安全化。     

深水半潜式钻井平台总体强度分析及冰载荷下结构评估

本文主要概述了某深水半潜式钻井平台的特点,按照DNV的相关规范,采用了有限元法和设计波法,建立了总体有限元模型,分析了在风暴自存工况下的总体屈服强度和屈曲强度,并进行了冰载荷作用下的结构评估。可得到结论,总体屈服强度和屈曲强度是满足的。本文可以为以后同类平台的总体强度分析提供借鉴。     

加肋轴对称旋转壳非线性稳定性分析

应用Total Lagrange描述、弹塑性本构关系及非线性壳体理论,建立加肋轴对称旋转壳的非线性稳定性分析的控制方程.将所求得的控制方程应用于截锥壳单元,推导出截锥壳单元的非线性稳定性分析的有限元列式,用截锥壳单元离散和逼近加肋轴对称旋转壳,构成有限元分析模型,从而建立了分析加肋轴对称旋转壳稳定性分析的有限元模型.应用所获得的有限元列式,由平衡路径追踪,求出结构的弹性极值点载荷和弹塑性极值点载荷,将所求得的极值点载荷适当地划分成多个载荷步,求出相应的位移增量,在每一个增量步作特征值分析,由特征值分析求出非线性失稳临界载荷.文中分别将本方法与材料的弹性本构关系和弹塑性本构关系相结合,采用Crisfield圆弧加载法对某精车模型进行平衡路径追踪,得出了该模型的弹性极值点载荷、弹塑性极值点载荷和弹塑性失稳临界载荷.所求得的弹塑性极值点载荷和弹塑性失稳临界载荷与模型实验测试值均吻合较好,其中弹塑性失稳临界载荷值与实验值更为接近.从而证明:本文方法可直接求出加肋轴对称旋转壳的弹塑性失稳临界载荷,而勿须使用Cg、Cs系数进行修正.