基于有限元法的海上风电吊装运输船起重机设计与分析

设计了最大起吊重量为460t、最大起吊高度为100m的海上风电吊装运输专用船起重机,综合运用结构单元、实体单元、连接单元和约束方程,建立了包括人字架、吊臂、回转转台部件的柔体有限元模型,并进行了典型工况下起重机力学性能有限元分析,找出设计缺陷并进行改进设计,最后对改进的起重机进行强度、刚度和屈曲分析.     

基于ANSYS的岸边集装箱起重机有限元分析

为了分析岸边集装箱起重机主体钢结构的强度、刚度和使用寿命,采用ANSYS有限元分析软件对岸边集装箱起重机进行有限元分析。采用Shell单元和Beam单元相结合的方法对结构进行建模,并对有限元结果进行分析。有限元计算结果表明,模型应力最大处位于连接铰点几何形状突变处附近。在前大梁与拉杆的连接部位添加加强板,改进后结构强度满足使用要求。对结构进行疲劳分析,结果表明前大梁累积损伤值最大。     

增加海上风电安装船起吊高度的起重机设计方法研究

为了增加船用起重机的起吊高度,采取增加起重机吊臂长度的措施来实现。本文以460t海上风电吊装运输专用船起重机为例,在其原有四节吊臂架起重机的基础上设计出五节吊臂架起重机,利用有限元分析对其进行校核设计,协同调节吊臂及人字架结构参数以满足各种工况下的工作性能,重点在于合理构建起重机的有限元模型,其中首次运用带有预紧力的弹簧单元模拟人字架端部滑轮组和吊臂背部滑轮组之间的钢丝绳连接作用,进行设计对比分析,修正五节臂架起重机的吊臂和人字架结构参数以实现其轻量化。     

采用ANSYS 5.7的海底管线起吊过程非线性有限元静力分析

海底管线安装过程中经常采用对接起吊法,在这一过程中管线应力状态较复杂,管线的变形属于大位移几何非线性变形,同时还要考虑管线的双层结构.本文采用有限元分析软件ANSYS5.7模拟管线的起吊过程,采用ANSYS5.7提供的点点接触单元(Contact 52),浸没管单元(Pipe59),直管单元(Pipe16)对管线起吊过程进行接触非线性和几何非线性有限元分析,得到了较为满意和直观的结果.计算结果可以给出指定起吊高度情况下的管线内管、外管的应力分布以及管线和海底泥面接触点的位置,进而可以校核起吊过程中管线内、外管的强度和稳定性是否满足要求.为海底管线起吊对接计算提供了一种新的思路和方法.     

基于ANSYS/FE-SAFE的造船门式起重机疲劳仿真分析

使用有限元分析软件ANSYS对300 t造船门式起重机金属结构建模并进行静力学分析,在此基础上利用FE-SAFE软件对其典型工况进行疲劳仿真分析,再利用ANSYS后处理模块获得金属结构的疲劳寿命云图,从而确定起重机结构各局部的疲劳寿命,为改进造船门式起重机结构、提高疲劳寿命提供理论基础.     

船台起吊能力的优化

本文在收集大量资料的基础上，综合分析了船台起吊能力与船体分段划分、分段重量与尺度、预舾装率、船台周期等相关因素的关系，并针对某船厂的实际生产状况和发展目标，运用模糊数学的方法对船台起吊能力进行了模糊综合评判。同时对臂架式起重机和门式起重机的工作特性进行了分析对比，对某船厂船台上起重机类型的选配方案做了优化，并对投资方案进行了技术经济分析，为新建船厂和老厂技术改造中确定船台的起吊能力提供了一种优化决策方法。     

2×1200t双臂架变幅式起重机索力测试研究

2×1 200 t双臂架变幅式起重机是为起重船配套的1种非自行式起重机,主要用于海上风力发电设备的起吊和安装。本研究根据振动频率法,采用振动测试分析系统,对不同工况下起重机钢索的索力进行测试分析,并与设计值进行对比,为在正常工作状态和超载状态下合理、安全地使用起重机提供依据。     

基于Workbench的拆解平台单侧起吊过程分析

以半潜式拆解平台为研究对象,基于有限元理论、时域耦合理论和系泊缆动力分析理论,对非对称拆解平台单侧起吊过程进行数值模拟.结果表明:起吊过程中,吊物纵荡与横荡运动趋势与平台运动趋势一致;75°吊臂旋转角时,纵荡运动幅度达到最小,而横荡运动幅度达到最大;起吊至一定高度后,文中对360°吊臂旋转角下的平台运动响应进行了分析,找出了大吊载下的危险工况0,30°,90°,并对平台进行了浮态稳性分析,研究成果供工程人员参考.     

第三代集装箱起重机

最近,三台新型集装箱起重机被运往美国塔科马港。从这种起重机的起吊次数、起吊高度和杠杆系统来看,集装箱起重机械的发展已进入第三代。普通的可用于集装箱起吊的起重机属于第一代,第二代是专为集装箱运输设计的起重机,现在这种第三代超重机和前二代相比,起吊高度更高、速度更快、起吊臂更长。这种新的港口起重机曲日本住友重工制     

门式起重机结构刚性分析

结合某40.5 t门式起重机,利用有限元计算工具,对整机进行模态分析,得出该起重机的固有频率,并进行刚性分析,从而选择一种较为合理的结构形式。该方法可为大型港口设备的刚度设计、计算和分析提供参考。     

深水刚性跨接管安装过程中关键因素分析

结合中国南海1500m水深海况,使用非线性时域分析软件Orcaflex建立“M”型深水刚性跨接管有限元模型。分析跨接管在波浪及海流作用下,三种典型安装工况：提升工况,通过飞溅区工况以及着陆工况中,不同浪向和绞车下放速度对跨接管强度的影响。并根据API RP 2RD规范校核不同安装工况中的牵引力和结构应力响应是否满足要求。结果表明：提升过程中,绞车需要控制适宜的提升速度以避免发生支撑框架结构碰撞;通过飞溅区过程中, 45°浪向角时跨接管的应力响应最小,为理想施工浪向角;着陆过程中,绞车牵引力达到最大值,数值仿真可以预报安装施工船所需的基本起重能力。分析结果对南海深水跨接管安装具有一定参考意义。     

半潜式起重平台上船体整体吊装有限元强度分析

为了保证半潜式平台上船体在吊装过程中的安全性,按照DNV相关原则和规定,利用CATIA软件进行了有限元强度分析。分析结果表明,在静态和吊装状态下,通过对薄弱部位的加强,吊装的安全性能够得到保障。     

长江专用抛石工作船取、抛石系统的研究与开发

为实现航道整治工程中石料的定点抛投及精确抛投,比较分析桥式抓斗起重机和回转式抓斗起重机、升降料斗抛石装置和多节式石料输送管的特点和效率,确定长江专用抛石工作船采用桥式抓斗起重机和升降料斗抛石装置组成取、抛石系统。     

基于数值仿真的大型薄甲板总段吊装方案设计优化

根据产品实际及风险控制需求，结合大型薄甲板总段结构特点、门式起重机起吊能力和吊码布置与加强方案，建立有限元模型。应用数值仿真技术，模拟吊排、吊码和总段起吊过程，预报结构应力分布及变形情况。根据预报结果，合理优化吊装与加强方案，为今后类似结构的吊装方案设计及计算仿真提供一定指导作用。     

半潜式起重拆解平台重吊作业可行性分析

文章以半潜式起重拆解平台重吊作业为研究对象,对吊机作业过程中可能涉及的典型工况进行计算分析,包括单台吊机起吊及卸载工况,单台吊机带载旋转工况,两台吊机联合起吊及卸载工况。通过对吊机不同作业工况的分析,确保平台配备的压载系统、压载舱的布置可以满足重吊作业需求。     

基于Modelica的主动波浪补偿起重机建模与仿真

为研究主动波浪补偿起重机的动态特性和起吊重物质量等关键参数对主动波浪补偿起重机性能的影响,采用多领域统一建模语言Modelica,在MWorks仿真软件中构建二次马达、恒压变量泵、蓄能器、溢流阀和钢丝绳等模型,以构造出完整的主动波浪补偿起重机模型.对该模型进行仿真分析,结果表明:当起吊重物的质量为20t～160t时,主动波浪补偿起重机的控制效果较好;当起吊重物的质量达到200 t时,重物的补偿位移控制效果相对较差;通过调整PID控制参数可提高起重机起吊重物的质量.     

Effects of structural flexibility on the dynamic responses of low-height lifting mechanism for offshore wind turbine installation

Installation complexities are one of the major challenges in the floating offshore wind turbine (OWT) industry. The modern concept introduced by the SFI-MOVE project is an effort to overcome the complexities by utilizing a low-height lifting mechanism. It is common to idealize a crane in the lifting mechanism as a rigid body since the structural deflections are smaller than the responses introduced by the other system components. However, structural flexibility can play an essential role in demanding offshore operations with smaller acceptable tolerances. In this study, lifting cranes are modeled using the finite element method and simplified by implementing equivalent 3D beam elements. Dynamic analysis is performed for various environmental conditions, and the responses of the crane structure and the OWT are calculated for each load case. This research reveals that crane structure flexibility influences the relative motion between a floating spar buoy and an OWT during mating operations. Crane structural flexibility contributes significantly to the OWT rotations. In addition, the response deviation between using rigid and flexible cranes increases as the excitation force increases. Therefore, it is recommended to consider the crane structural flexibility in the calculation when strict installation tolerances are needed.     

自升式平台桩腿海上对接过程中的碰撞问题

碰撞现象在海上作业中时有发生,给人员和财产安全带来极大威胁。本文基于非线性有限元理论,研究自升式平台桩腿吊装过程中浮吊船与平台的碰撞问题以及桩腿移动就位时对平台上层建筑的碰撞问题;分析撞击过程中平台的变形与应力变化及结构失效等情况,给出使平台不同区域发生破坏的临界碰撞速度;给出了浮吊船在就位过程中的安装制动距离以及移动过程中与上层建筑间的安全距离和移动速度限制,为桩腿海上吊装作业方案设计提供参考。