起重船有限元直接计算实例

利用有限元软件MSC．Patran和MSC．Nastran对某驳船改装成500t浮吊的改装方案进行全船结构计算和优化。合理地计算作用在浮吊上的各种载荷并进行平衡调整，使用惯性释放功能对完全自由状态下的船体结构强度进行直接计算，为改造方案提供依据。     

大型浮吊船体的结构设计和强度评估

针对目前国内外市场对大型浮吊的迫切需求,本文以现行具备世界上最大单机起重能力的浮吊--7500 t"蓝鲸"号浮吊为研究对象,针对该浮吊的工作性能要求进行了中剖面设计,并根据CCS规范校核该浮吊船体结构的主要纵向构件尺寸以及总纵强度.在此基础上,建立该浮吊船体结构的三舱段有限元模型,针对浮吊的各种典型工况进行船体结构强度的评估分析,同时提出了结构优化设计的合理化建议.本文的研究成果对同类型浮吊船体的结构优化设计具有参考意义和实用价值.     

多用途船甲板舱口角隅疲劳强度分析

以5 000 DWT多用途船为例,按照中国船级社《集装箱船结构强度直接计算指南》对多用途船的甲板舱口角隅局部结构进行了疲劳强度评估。基于设计波法对多用途船的载荷进行长期预报并确定设计波参数,利用有限元软件MSC.Patran建立了有限元模型,对12个设计波下的有限元模型进行了分析。计算结果表明,本方法对多用途船大开口甲板舱口角隅处的结构设计具有一定的实用意义和参考价值。     

22 000m3液化气船整船和舱段三维有限元强度分析

对２２０００ｍ＾３液化气船进行了整船和舱段三有限元强度计算分析,建立了整船和船体主舱段的三维有限元结构模型。并通过节点力的自动加载技术和惯性平衡处理技术建立有限元模型的节点载荷,在中拱和中垂弯矩作用下,计算出本在压载和满载工况下的船体应力和变形,是后通过对本舱舱段的边界处理技术,计算出受船体总强度的船体舱段局部强度,对船体强度出判断,为改进船体结构设计提供依据。     

2万2千方液化气船整船和舱段三维有限元强度分析

本文对２２０００ｍ＾３液化气船进行了整船和舱段三维有限元强度计算分析,建立了整船和船体主舱段的三维有限元结构模型,通过节点力的自动加载和惯性平衡处理４技术建立有限元模型的节点载荷。在中拱和中垂弯矩作用下,计算出船体在压载和满载工况下的船体应力和变形。通过对船体舱段的边界处理技术,计算出受船体总强度影响的船体舱段局部强度,对船体强度作出判断,为改进船体结构设计提供依据。     

多功能船主吊机区域局部强度计算

多功能船是为了满足海洋工程的发展需要所产生的特种工程船舶,实现了工程经济性与工程实用性的密切结合。借助有限元软件对多功能船主吊机区域局部结构进行分析,描述建立这种复杂不规则模型时需要运用的技巧,建立多功能船主吊机区域局部结构有限元模型,阐述多功能船主吊机区域局部结构有限元结构分析方法,以及在加载过程中应该注意的受力转换。所得到的多功能船主吊机区域局部结构有限元分析结果对同类型船舶的吊机区域局部结构设计和强度分析有一定的参考价值。     

多功能船主吊机区域局部强度计算

多功能船是为了满足海洋工程的发展需要所产生的特种工程船舶,实现了工程经济性与工程实用性的密切结合.借助有限元软件对多功能船主吊机区域局部结构进行分析,描述建立这种复杂不规则模型时需要运用的技巧,建立多功能船主吊机区域局部结构有限元模型,阐述多功能船主吊机区域局部结构有限元结构分析方法,以及在加载过程中应该注意的受力转换.所得到的多功能船主吊机区域局部结构有限元分析结果对同类型船舶的吊机区域局部结构设计和强度分析有一定的参考价值.     

薄膜型LNG船晃荡冲击局部强度分析建模方法研究

为保证薄膜型LNG船(No96型)的营运安全,除绝缘箱外,还有必要对晃荡冲击载荷作用下船体结构进行局部强度分析.考虑到分析对象的不同,同时为了简化有限元模型和降低船体结构局部分析的计算工作量,针对船体结构局部强度分析中绝缘箱建模范围,树脂绳模拟方式以及绝缘箱网格基本尺寸提出了建议并进行了可行性验证.研究表明,建议方法可以在满足计算精度的前提下,极大减少船体结构局部强度分析的工作量,可为晃荡冲击载荷作用下薄膜型LNG船(No96型)船体结构局部强度分析及相关规范制定提供有效的参考.     

8万总吨邮轮全船及局部结构强度分析

邮轮由于自身结构的特殊性,对其进行结构强度分析十分关键。根据CCS邮轮规范对8万总吨邮轮目标船进行基于包络值分析方法的全船有限元结构强度分析,利用子模型分析方法对典型的特殊空间区域进行局部结构强度分析,同时对典型的阳台开孔结构进行细模强度评估及优化,通过分析、评估及加强保证邮轮整体及局部结构强度安全可靠,为中大型邮轮的结构强度分析及评估提供有益参考。     

浮吊吊机基座局部强度直接计算方法研究

浮吊工程船在水上工程施工和船舶货物、重件起重等方面得到了广泛的应用。吊机基座及船体结构局部强度对安全影响较大。文中采用有限元计算软件MSC.Patran/MSC.Nastran对吊机基座及船体结构局部强度进行直接计算,并将计算结果与许用应力值进行比较,证明构件强度满足使用要求,此方法适用于吊机基座局部强度的校核。     

甲板舷侧大开口结构应力集中分析及钢模试验

在粗网格有限元模型计算结果的基础上,建立了某船甲板舷侧大开口高应力区局部细化的舱段有限元模型,并利用有限元软件MSC.Nastran对其应力集中现象进行了分析。基于材料分段线弹性假设,对该船甲板舷侧大开口结构有屈服点出现后,角隅区域的应力分布和塑性区扩展规律进行弹塑性有限元计算,并开展了甲板舷侧大开口钢质模型试验,试验结果验证了弹塑性有限元计算结果的准确性。本文的研究成果对于大型船舶甲板舷侧大开口这类特殊结构的强度衡准制定以及局部结构优化设计具有重大的参考价值。     

吊装状态下的重吊船运动响应和结构强度分析

针对一艘万t级大开口重吊船在整体吊装时的结构强度问题,采用挪威船级社的SASAM软件对整船有限元模型进行水动力和有限元分析,获得该船在吊装状态下的运动响应和结构强度,为吊装作业和结构设计提供参考和依据。     

大型矿砂船货舱段结构强度的有限元分析

大型矿砂船(VLOC)具有船体尺度大、载荷高等特点,对高应力区可能产生应力集中的重要结构构件、节点必须进行三维有限元强度计算分析。以250000 DWT大型矿砂船为研究对象,采用通用软件MSC/PATRAN建立舱段结构有限元模型,按照ABS船级社规范,使用SAFEHULL软件,实现了舱段结构强度的有限元计算分析,对货舱段主要构件进行了直接强度评估,保证了大型矿砂船船体结构的强度安全。     

震源船锚机基座及支撑结构强度直接计算分析

针对某型震源船,建立艏部锚机基座及支撑结构的局部有限元模型,参照相关规范要求,对基座及支撑结构的局部强度进行计算分析。计算结果表明：在基座固定锚机的螺栓处以及锚链筒与甲板连接处产生较大的应力,该部位结构在设计中需特别注意。     

2200 TEU集装箱船舱段局部强度分析

以2 200 TEU集装箱船为研究对象,按英国劳氏船级社对集装箱船舱段直接计算的要求,应用MSC.Patran有限元软件建立舱段模型,并进行多工况计算和对局部强度分析,得出最大应力,提出优化结构板架方案。     

15 000 t甲板驳船体结构强度计算与分析

应用有限元分析方法计算载重15000t甲板驳船在4个超大型沉箱的装载、运输及下潜过程中各工况下的结构强度并校核了稳定性。综合对该船的总纵强度、船体立体舱段的有限元分析，以及对横舱壁及舷侧进行的局部结构强度计算，得出了该船实际作业时比较合理的压载及下潜过程的指导性意见，并提出了局部结构加强建议，保证了该工程项目顺利完成。     

国内首艘抬浮力打捞船结构强度分析

随着船舶打捞技术的发展,常规的沉船打捞技术已不满足当前的需求。12000t打捞船是国内首艘采用拉力千斤顶抬浮力打捞技术的打捞船,不同于常规的采用大型起重设备来实现打捞的打捞船。由于需满足不同作业工况的规范要求,该船的结构强度要求特殊,根据打捞船受力特点,利用有限元对总纵强度和局部强度分别校核,对打捞设备处的结构进行了详细的分析并根据计算结果加强该处结构。采用总纵强度直接计算和局部强度直接计算法保证了船舶结构满足强度要求,分析结果可供类似的船型设计参考。     

基于设计波法的舰船整船有限元强度分析

基于谱分析法对舰船剖面波浪载荷进行长期预报并确定设计波参数.利用有限元软件MSC.Patran 建立了全船有限元模型,通过PCL语言实现设计波波浪压力对船体湿表面有限元网格的自动加载.对2个设计波下的整船有限元进行分析,结果表明:整船分析不仅能真实表现舰船整体总纵变形和应力水平,还能充分考虑局部载荷对结构响应的影响.另外,基于三维水动力理论分析船体运动和剖面载荷进而确定设计波参数的过程,克服了传统经验公式估算载荷所导致的结果的不确定性和强度校核的不合理性.     

400 000 DWT矿砂船直接波浪载荷与全船有限元强度分析

超大型矿砂船由于船体结构的特殊性和船体本身的超大型化,船体强度用常规规范中的梁理论方法或舱段有限元计算校核很难涵盖船体的所有构件.以400 000 DWT超大型矿砂船为例,简单介绍了进行全船有限元分析过程中波浪载荷的选取、模型的建立以及加载、分析的全过程,对正确进行超大型矿砂船全船结构强度直接计算具有积极指导作用.     

14000t甲板驳船船体结构局部强度校核

以14 000 t甲板驳船为研究对象,按照设计图纸,使用MSC.Patran有限元软件建立全船有限元模型,取用强度标准,根据该船实际装载3种不同长度和重量的桥梁,定义3种工况进行局部强度校核。计算结果表明,原设计的甲板驳船结构构件,除了甲板纵桁和横梁外,强度都满足规范要求。作者提出了局部结构强度加强方案,校核结果表明该方案可行,建议采取该方案施工。