29.6 m高速双体风电运维船有限元强度分析

以29.6 m高速双体运维船结构为研究对象,根据中国船级社(CCS)《海上高速船入级与建造规范》(2015),运用有限元分析法对主船体和连接桥结构的总横强度和扭转强度进行强度评估。建模时,采用局部嵌入细化网格的模式,即对应力较小区域处采用常规的板格,而对应力集中处采用细化网格,网格大小不超过50 mm×50 mm,并逐步过渡到常规网格。通过整船建模以及对局部嵌入细化网格的校核,优化了双体船的结构,为控制船体总重提供了依据。     

双体铝合金风电运维船结构强度有限元分析

由于双体船稳性和操纵性较优等特点,近年来备受关注,被广泛应用于军事和民用船舶领域。采用铝合金建造的船舶具有结构重量轻、耐腐蚀等优点,被主要运用于观光船和快艇等小型船舶。以19.88 m双体铝合金风电运维船为研究对象,设计了纵骨架式和全横骨架式2种结构型式方案,建立整船有限元模型,对其施加约束和载荷,进行总强度分析;根据双体船各部位的应力分布规律,对连接桥结构进行方案调整及分析。最终给出双体铝合金风电运维船合理的结构设计方案,为推广发展双体风电运维船提供技术支撑。     

海上风电安装船关键部位结构强度研究

海上风机吊装作业船是建设海上风电场的关键设备,具备自航、自升、运输、起重等功能,安装作业工况复杂。利用有限元软件对海上风机吊装船的船体平台和桩腿、桩靴、固桩架等关键结构的力学性能进行了较为全面的研究和分析。计算结果表明,船体和其他关键结构的强度与刚度均满足要求。研究工作有助于掌握和了解该船型的结构特点和各关键结构的应力水平,对结构设计和相应规范的制定有一定的参考价值。     

海上长球首球尾双体风电维护船波浪增阻研究

为研究不同球首球尾长度双体风电维护船在波浪中的阻力性能,基于CFD技术,探究适用于双体船运动响应和波浪增阻的数值计算方法.通过与试验结果的对比分析,在计算域设定和网格尺寸方面提出适用于双体船的计算方案.利用此方法计算不同球首球尾长度双体风电维护船的升沉与纵摇以及波浪增阻,为球首球尾双体船以及风电维护船的船型设计与优化提供参考.     

海上长球首球尾双体风电维护船波浪增阻研究

为研究不同球首球尾长度双体风电维护船在波浪中的阻力性能,基于CFD技术,探究适用于双体船运动响应和波浪增阻的数值计算方法。通过与试验结果的对比分析,在计算域设定和网格尺寸方面提出适用于双体船的计算方案。利用此方法计算不同球首球尾长度双体风电维护船的升沉与纵摇以及波浪增阻,为球首球尾双体船以及风电维护船的船型设计与优化提供参考。     

小型三体风电维护船结构设计及强度分析

根据某小型海上高速三体风电维护船总布置要求,进行结构设计,并在不同工况组合下进行有限元计算分析。根据有限元计算结果分析其应力分布特点,特别是对连接桥高应力集中区域,制定2种不同结构调整方案,通过对2种方案强度分析比较,确定满足海上风电场使用要求的三体船结构方案。     

双体交通运维船有限元强度分析

以一艘专门用于海上风电日常巡查、维护、交通等工作的37 m双体交通运维船为研究对象,根据中国船级社(CCS)船舶建造规范,运用有限元分析法对主船体和连接桥结构的总横强度和扭转强度进行强度评估。通过分析整船的应力分布情况,对双体船结构优化提出建议,为船体轻量化和局部结构加强提供有益参考。     

海上风电场维护船船型方案研究及双体阻力性能数值分析

风能是一种清洁的可再生资源,与传统的燃煤发电相比,风力发电没有二氧化碳等一些有害气体的排放,是理想的绿色能源,其开发利用受到各国的重视。随着海上风电场的日益发展,维护问题也随之而来。海上风电场维护船是维护人员进行维护必不可少的交通工具,本文根据中国典型的海上风电塔基型式,结合风电场实际使用需要和运营条件,对双体风电维护船功能进行了分析,通过对不同的双体船型方案进行数值仿真分析,得到性能良好的双体船行方案,为中国海上风电场建造维护船船型选择奠定了一定的基础。     

海上长球首尾双体风电维护船阻力和耐波性能研究

近年来,海上风电场迅猛发展,风电维护船成为迫切需求。借鉴小水线面双体船优良的阻力性能和穿浪双体船优秀的耐波性能,根据中国海上风电场维护船航行的环境和使用特点,选用阻力和耐波性能优良的长球首尾双体船型作为风电场维护船型。在此基础上采用CFD数值仿真计算阻力性能,运用NAPA软件计算耐波性能。从而得到不同条件下较优良的船型,为海上风电维护船的设计提供一定的参考和借鉴。     

风电基础运输船结构强度有限元分析

简述了风电基础运输船的结构设计,并主要叙述了风电基础运输船的结构强度有限元分析,应用LR的ShipRight对其屈服、屈曲强度进行分析评估,并依据结果对船舶结构形式进行了加强.直接计算中的工况载荷、分析结果及加强方案等,对大件运输船的结构设计有一定的参考价值.     

高速双体船斜浪中运动响应及连接桥波浪载荷预报

应用二维时域格林函数法对二维半定解问题进行了求解,应用发展的二维半理论和程序对WP60高速穿浪双体船在斜浪中的垂荡、纵摇、横摇和垂向加速度等运动响应及连接桥结构的波浪载荷进行预报,并把理论计算结果与模型试验结果及其它程序计算结果比较分析,初步验证了文中方法和程序在预报高速双体船运动及载荷性能中的适用性.     

钢制双体客船结构总强度有限元分析

双体客船在海上航行时,不仅会受到纵向弯曲力矩,同时在连接桥处还会受到巨大的横向弯曲力矩和扭矩。为保证船体有足够的强度来抵抗各种外力作用,对在各种工况下航行的双体船进行强度校核显得尤为必要。采用有限元分析的方法对1艘40 m的钢制双体船进行总强度校核,通过对比全船和主船体构件的受力特点,了解该船的应力分布及上层建筑对总强度的影响。根据计算结果可知此船的结构满足规范要求,并在此情况下对结构的优化提出建议。     

铝制高速双体船强度评估方法关键点研究

本文阐述高速铝制双体船的强度评估方法。以1艘高速铝制海监船为例,探究总纵弯矩的分布曲线、总扭矩施加位置等因素对船舶结构强度的影响。在此基础上对全船结构强度作出评估,提出若干合理建议。相关结论对同类型船舶的结构设计提供了一定的参考。     

铝制高速双体船强度评估方法关键点研究

本文阐述高速铝制双体船的强度评估方法.以1艘高速铝制海监船为例,探究总纵弯矩的分布曲线、总扭矩施加位置等因素对船舶结构强度的影响.在此基础上对全船结构强度作出评估,提出若干合理建议.相关结论对同类型船舶的结构设计提供了一定的参考.     

Multi-objective topology and size optimization of high-speed vehicle-passenger catamaran structure by genetic algorithm

Ship structural design has become recently an ever more important and difficult task, because it should always take into account several estimation criteria which are a crucial element of shipyard management, as the hull structural strength is one of the most important factors of overall ship safety, and the total cost of structural materials used for the construction of a ship is a significant part of her total construction cost. Simultaneously, a complete definition of the optimal structural design requires a formulation of size-topology-shape-material optimization task unifying the optimization problems from these four areas and giving an effective solution of this problem. So far, a significant progress towards a solution of this problem has not been achieved. An objective of the underlying paper was to develop an evolutionary algorithm for multi-objective optimization of both topology and scantlings of structural elements of large spatial sections of ships. In the paper an evolutionary algorithm where selection takes place based on the scalar objective function is proposed and applied to solve the problem of structural elements weight and cleaned and painted surface area on a high-speed vehicle-passenger catamaran structure with several design variables, such as plate thickness, scantlings of longitudinal stiffeners and transverse frames, and spacing between longitudinal and transversal members. The results of numerical experiments with the use of the developed algorithm are presented. They show that the proposed genetic algorithm can be an efficient multi-objective optimization tool for simultaneous design of the topology and sizing of ship structures.     

Numerical simulation of interference effects for a high-speed catamaran

The simulations of the flow around a high-speed vessel in both catamaran and monohull configurations are carried out by the numerical solution of the Reynold averaged Navier–Stokes (RANS) equations. The goal of the analysis is the investigation of the interference phenomena between the two hulls, with focus on its dependence on the Reynolds number (Re). To this aim, numerical simulations are carried out for values of Re ranging from 10⁶ to 10⁸ for two different values of the Froude number (Fr = 0.30, 0.45). Wave patterns, wave profiles, limiting streamlines, surface pressure and velocity fields are analyzed; comparison is made between the catamaran and the monohull configurations. Dependence of the pressure and viscous resistance coefficients, as well as of the interference factor, on the Reynolds number is investigated. Verification and validation for both resistance coefficients and wave cuts is also performed.     

风机运输甲板驳结构强度评估

风机运输甲板驳是用于海上风机运输的海洋工程辅助船,近年来随着海上风力发电的兴起而迅速发展。本文采用全船有限元直接计算和CCS规范计算2种方法对某风机运输甲板驳的结构强度进行评估,计算表明该船结构强度满足设计要求。本文的研究成果和结论对同类型风电安装船舶的结构设计具有参考意义。     

风机运输甲板驳结构强度评估

风机运输甲板驳是用于海上风机运输的海洋工程辅助船,近年来随着海上风力发电的兴起而迅速发展。本文采用全船有限元直接计算和 CCS规范计算2种方法对某风机运输甲板驳的结构强度进行评估,计算表明该船结构强度满足设计要求。本文的研究成果和结论对同类型风电安装船舶的结构设计具有参考意义。     

砰击载荷作用下双体船强度计算方法研究

舰船的砰击载荷与结构响应的研究一直备受关注。对于双体船来说,砰击按部位可分为底部砰击、外飘砰击和甲板上浪,和连接相邻船体的甲板下侧,即湿甲板砰击。目前对于双体船的砰击计算还不完善,因此对于该船型的砰击研究十分必要。本文分别利用规范计算和直接计算的方式,对砰击载荷作用下双体船强度影响进行研究。规范计算主要基于中国船级社规范计算砰击载荷,直接计算则是通过线性势流理论预报船波相对速度,借助相关规范确定砰击压力系数,实现砰击载荷的直接计算。通过有限元软件加载计算,分析比较2种载荷计算方法对双体船强度的影响,以指导砰击载荷作用下双体船局部结构的设计实践。     

砰击载荷作用下双体船强度计算方法研究

舰船的砰击载荷与结构响应的研究一直备受关注.对于双体船来说,砰击按部位可分为底部砰击、外飘砰击和甲板上浪,和连接相邻船体的甲板下侧,即湿甲板砰击.目前对于双体船的砰击计算还不完善,因此对于该船型的砰击研究十分必要.本文分别利用规范计算和直接计算的方式,对砰击载荷作用下双体船强度影响进行研究.规范计算主要基于中国船级社规范计算砰击载荷,直接计算则是通过线性势流理论预报船波相对速度,借助相关规范确定砰击压力系数,实现砰击载荷的直接计算.通过有限元软件加载计算,分析比较2种载荷计算方法对双体船强度的影响,以指导砰击载荷作用下双体船局部结构的设计实践.