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。     

海上过驳平台全船强度计算及基座结构加强方案

以一艘典型的非自航式海上过驳平台为研究对象,选取6种典型作业工况,应用结构强度直接计算方法,获得船体各结构的应力和变形分布规律。通过对起重机基座与主甲板、中纵舱壁的交汇处等高应力区域的局部强度进行计算分析,得到基座结构响应、应力分布特点及最危险的作业形式,提出3种结构加强方案并进行比较研究。研究成果可以为海上过驳平台的结构设计提供依据。     

起重机基座支撑结构强度分析

依据《船舶与海上设施起重设备规范》(2007)和船舶结构图纸应用有限元方法进行支撑结构强度分析,确定模型范围和计算工况选取载荷和边界条件。对结构应力变形结果进行分析,确定主要破坏载荷和载荷传递的方式及强度不足的部位和原因。通过对结构加强方案进行直接计算,优选出3种满足结构强度和起重机正常工作刚度要求的加强方案,并进行加强方案的有效性分析,得到载荷传递和应力变化规律。从力学性能和施工工艺两方面对3种加强方案进行比较,确定出既满足强度要求又便于施工建造的加强方案。     

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。     

新型半潜式风力发电安装平台概念设计与整体强度分析

在确定总布置方案和主尺度的基础上,针对新型半潜式风车安装平台进行强度验证和结构优化。采用Sesam软件建立平台结构整体模型和水动力模型,基于设计波法对平台自存、操作、航行工况下的整体强度、节点、杆件和局部进行规范校核。充分考虑运输安装一体化的作业形式,给出风机整体运输和吊装方案,完成平台的基础设计工作。研究表明:新型半潜式平台的整体应力分布、杆件和节点利用率、关键区域局部强度基本满足规范要求;一体化运输安装方式充分考虑了经济性和安全性要求,提高了海上风电安装的作业效率。     

牵索锚固式海上风机基础结构设计与分析

海上风电开发中随着水深增加,传统的固定式风机基础的劣势逐步显现,建造成本也显著增加。本文提出了一种适用水深范围广、结构简单、刚度可调的新型牵索锚固式海上风机基础结构。结合海上风电场设计实践和经验,归纳了牵索锚固式海上风机基础的设计重点。以3MW海上风力发电机组为例,分析不同牵索结构设计参数对基础结构的影响,通过计算发现,索缆根数、夹角对结构位移影响显著,而对应力影响微弱,索缆牵拉位置对结构应力位移影响都很显著。分析牵索锚固式风机基础结构在工作荷载和环境荷载耦合作用下的力学性能,计算结果显示,牵索锚固式海上风机基础结构不会发生强度破坏,但位移可能超过使用限制。     

新型深海风机运输安装一体化半潜式平台整体强度分析和校核

为了满足海上风力开发的深海化、专业化、大型化的需求,解决因海上气候恶劣,有效工作时间短而导致的工作效率低的问题,设计一种满足风车整体运输、安装一体化的新型半潜式风车安装平台。根据风车整体运输、安装一体化的设计指标,提出新型半潜式风力发电安装平台船型方案设计,确定平台的总布置、主尺度和结构形式;采用sesam软件的设计波进行平台整体强度分析,在满足结构强度以及保证平台性能的基础上进行方案优化,设计出满足结构强度以及性能要求的最优船型。     

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。     

半潜驳改装海上风机吊装船结构强度评估

海上风机吊装船是具备运输、起重功能的用于海上风电设备安装的海洋工程船。本文将1艘半潜驳船改装成海上风机吊装船,利用有限元软件对该船在拖航、坐底及吊装等典型作业工况下的结构强度进行计算分析,得到船体结构的应力分布及变形情况。计算评估方法和结果可为半潜驳改装海上风机吊装船的结构强度评估、改装方案可行性论证提供依据,也对类似船舶的改装设计开发具有参考价值。     

风电维护船连接器结构强度分析

以海上风电维护船连接器为研究对象,考虑风电维护船连接器系泊状态下的运动,计算不同浪向条件下连接器的受力情况,对连接器进行结构强度分析,结果表明,连接结构强度能满足维护船系泊使用要求。