龙门起重机动刚度探讨

1 概述 由于起重机工作速度愈来愈高,对起重机进行振动分析的要求越来越突出,以往只根据动力系数进行设计计算的方法,已不能满足工程设计的要求.例如,起重机工作机构起、制动时,起重机会产生较长时间的衰减振动,使其工作性能变坏,而静应力及静刚度却并没有超出许用范围.此外,起重机的振动往往使操作人员身体难以承受.因此,研究系统的动态特性势在必行.起重机设计规范提出了动刚度的概念,并规定了弹性系统的振动频率为动刚度的表征参数.笔者认为,动刚度应理解为系统抵抗动载荷引起变形的能力,这样它既考虑了振动系统的固有频率、型、质量、阻尼等影响系统动力响应的系统的固有特性,又涉及到激振力所引起的系统的位移、速度、加速度等动态响应参数,较好地联系了动态特性和动态响应这两个概念,并以动态特性来表征.     

FPSO外输系统动力响应及风险分析

采用水动力分析软件AQWA对由软钢臂式单点系泊FPSO和油轮组成的串靠外输系统的动力响应和安全性进行研究。基于多体方法,建立串靠外输系统的有限元模型,计算4种拖轮拉力和24种作业海况下外输系统的连接大缆张力、两浮体相对艏向角及间距的时间历程,并分析波高、流速、风速、风浪流夹角、连接大缆长度等因素对系统动力响应的影响及动力响应特性。此外,还开展了串靠外输系统的风险分析,计算不同海况下连接大缆失效、船体碰撞和过分相对艏向运动的发生概率。研究结果对串靠外输系统的设计和外输作业具有一定的指导意义。     

风浪流联合作用下油气资源开发保障平台系泊系统响应的计算分析

为了确保平台的定位安全,开展平台最危险工况预报,计算分析不同风浪流夹角对平台系泊系统的运动响应及系泊缆的张力响应的影响,运用水动力分析软件AQWA计算得到平台的运动响应及系泊缆的张力响应的时历曲线。     

半潜式钻井支持平台在不规则波中的时域耦合分析

基于三维势流理论和莫里森方程,运用水动力软件AQWA,计算半潜式钻井支持平台的水动力特性。同时运用时域耦合方法,计算了风、浪、流共同作用下,半潜式钻井支持平台在三种工况(迎浪、斜浪和横浪)下的运动响应及系泊系统动力响应。时域耦合分析结果验证了该钻井支持平台满足规范要求。     

水下潜标布放系统水动力学分析

结合新型水下潜标布放方法,考虑布放过程锚系潜标系统的定位信息以及系统各部分水动力作用和标体布放过程姿态变化规律,借助水动力分析软件OrcaFlex建立了不同海况及不同工况下的水动力简化分析模型,计算系统在布放过程的动态响应,并分析了工作水深、拖曳船速度、流速、流向和线索弯曲刚度等因素对工程定位准确性、系统稳定性的影响。     

起重机起升机构动态分析及其响应

本文介绍了起重机起升机构试验台的设计思想和基本构造，作者将该试验台简化为九自由度力学模型，应用计算机仿真分析了起重机起升机构在过渡过程中的动力响应。在理论上对起升机的动力响应进行了进一步的研究。还阐明了弹性联轴器的阻尼，刚度和高速轴上各转动惯量等参数对起升机构动力响应的影响。     

结构-波浪-海床耦合系统动力有限元分析

基于MSC．Marc软件平台，建立了结构-波浪-海床耦合系统的有限元计算模型，并通过二次开发，成功地将土动力学中广泛用于计算土体在动荷载作用下响应的等效线性算法引入软件中。对模型进行了动力计算，考察了此类结构在动力荷载下的响应。     

水深对某典型FPSO及其系泊系统影响研究

以某典型转塔式FPSO为研究对象,利用大型海洋工程水动力及时域耦合分析软件AQWA对FPSO及其系泊系统进行相关计算比较分析;首先通过ANSYS建模并且划分网格,然后通过AQWA-LINE,应用势流理论进行水动力分析,并分别选择914.4m、1800m、3000m作业水深,进行相应的静力计算、运动响应对比分析以及锚链张力的对比计算,得出FPSO的静力、运动响应以及锚链张力随水深变化的规律。     

地震作用下大型起重机与高桩码头耦合作用动力特性研究*

为了研究上部起重机对下部码头结构抗震性能的影响,基于所建立的起重机-码头整体结构的三维有限元模型,研究了不同峰值加速度以及近远场等不同地震动作用下结构的动力响应特征,分析了不同地震动作用下起重机的动力响应对下部码头结构动力特性的影响。研究表明：起重机对高桩码头结构的自振特性影响较大,使整体结构周期变长;考虑起重机时,码头桩顶弯矩极值大幅下降、剪力极值大幅下降的同时,其出现的位置也产生了明显的下移,进而将改变码头结构整体的破坏机制;近场地震动对结构的动力响应影响最大,对其弹塑性极限状态起控制作用。     

基于AQWA的旁靠油轮水动力相互作用研究

船舶旁靠系统的水动力响应是一个非常复杂的工程问题,系统中每一个结构的动力响应会受到其他结构的耦合影响。针对两旁靠FPSO和LNG运输船组成的旁靠系泊系统,基于三维势流理论,应用多体水动力学软件AQWA,在考虑两船间水动力相互作用的情况下,计算两旁靠船舶所受到的波浪载荷,并与不考虑两船水动力相互作用的计算结果进行对比分析。结果表明,旁靠系泊系统水动力相互作用是不可忽略的。同时也分析了不同旁靠间距对水动力性能的影响,结果发现旁靠间距只在中高频段时对水动力性能的影响较大。研究结果可为旁靠系统系泊方案的设计和研究提供一定的参考。