大吨位系泊绞车卷筒筒体结构的有限元分析

针对应用于海工平台的大吨位系泊绞车存在卷筒设计重量较重的问题,文章设计了3种类型的加筋结构,以分析加筋结构对卷筒应力状态的影响,从而达到优化卷筒重量的目的。基于有限元分析软件ANSYS,分析了3种加筋结构的卷筒,并和无加筋结构的卷筒进行了对比。分析结果表明,加筋结构可以较大地改善卷筒应力状态,且环筋和T型筋结构对改善卷筒应力状态较为明显,这将对海工平台大吨位系泊绞车卷筒的轻量化设计及减重降本具有一定的指导意义。     

卷筒壁厚设计方法的探讨

根据卷筒的受力特点,充分考虑绳槽的影响,把卷筒作为一种有环向密集弱加筋的圆筒壳,绳槽作为环筋并不参与纵向的承载,分析了卷筒在钢丝绳紧箍作用下的弹塑性变形及应力状态,在分析强度时,把绳槽当作一种当量厚度加到卷筒壁厚上,提出以卷筒的弹性极限压力为设计壁厚的依据。     

某定位锚绞车卷筒轻量化分析

本文以某定位锚绞车卷筒为研究对象,首先分析了实际使用中钢丝绳在卷筒上的布置情况和由此造成的卷筒受载情况,然后通过有限元仿真分析得到卷筒的应力及位移分布云图,在此基础上为满足轻量化指标,对卷筒进行了结构优化和强度校核,为装船的定位锚绞车轻量化设计提供参考依据。     

系泊链结构的区别化有限元分析方法与轻量化设计研究

围绕新一代海洋超深水平台系泊链开展力学性能分析和横档外形轻量化设计工作.首先,针对系泊链变曲面不规则的外形特征和复杂的受力形式,提出了区别化网格划分方法,获得了系泊链结构的应力应变分布规律.根据规律,对横档结构进行了轻量化设计,分析了决定横档结构性能的两个关键参数,并通过建立系列有限元模型,得出两个参数对系泊链性能的影响规律.轻量化后的R6系泊链应力场分布更为理想,横档重量降低了13.53%,进一步提升了海洋超深水平台系泊系统的综合性能.     

基于ANSYS-WORKBENCH的绞车卷筒受力分析与试验研究

根据液压张力/锚泊绞车的实际使用工况,采用ANSYS-WORKBENCH对液压张力/锚泊绞车的卷筒建立有限元模型,并对制动力和支持负载2种使用工况下的应力应变进行分析。分析结果表明：卷筒最大综合应力均小于材料的许用应力,满足强度要求。同时,采用油缸加载的方式对液压张力/锚泊绞车的制动力和支持负载进行试验,验证绞车卷筒的强度和刚度是否满足使用要求。试验结果表明：卷筒无明显变形,试验完成后绞车运行无卡滞,绞车卷筒的强度和刚度满足使用要求。     

大吨位混凝土锚固基础设计

大吨位混凝土锚固基础是系泊系统中重要的承载构件。首先对其水平承载力、环境载荷计算方法进行总结,研究其重量计算方法。其次对常规的结构设计形式进行了介绍,并对其吊装、锚链连接眼板和锚体的结构强度校核方法进行了研究。最后,通过计算案例详细演示了大吨位混凝土锚固基础的重量计算和强度校核过程。不仅提供了混凝土锚固基础设计方法,而且为在后续海洋工程相关项目中使用大吨位锚固基础提供参考。     

海洋平台原油外输大缆绞车关键技术参数设计研究

在FPSO、CTV等与提油轮进行串靠输油作业的过程中,大缆绞车通过系泊大缆将FPSO、CTV等与穿梭油轮或者VLCC进行串靠系泊,使输油平台和提油轮之间的距离保持相对稳定,从而保证外输作业的安全。目前,国际上各大船级社的相关规范和标准没有对大缆绞车的设计进行系统的规定,本文分析研究了大缆绞车的设计技术指标,可为大缆绞车设计提供参考。     

恒张力绞车

本发明的目的是不采用过分复杂的和昂贵的张力控制和传感系统,就能提供一种缆索卷筒的恒张力控制机构。本发明特別适用于系泊绞车,但也可应用于任何需要自动控制张力的绞车系统。卷绕缆索的动力源与绞车卷筒之间由一个传动系统连接,传动系统內包括一个能对缆索张力变化作出变位反应的张力传感机     

软刚臂结构形式对应FPSO吨位的适用范围

根据示范工程平台服役海域环境条件以及平台对系泊可靠性的要求,通过建立软刚臂单点系泊系统数学模型以及采用MATLAB软件进行数值计算,推导出系泊力、平台水平位移与软刚臂结构形式之间的关系;通过系泊力、平台水平位移的数值解,确定不同吨位的FPSO适用的最佳软刚臂结构形式,当FPSO吨位较大时,选取横舱式能较好地满足系泊要求;当FPSO吨位较小时,选取双瓶式结构较能满足系泊要求。     

加筋板格高级屈曲分析技术研究及软件开发

文章给出了基于弹性大挠度理论和刚塑性分析的加筋板格高级屈曲分析方法(EPM),该方法包括五种失效模式,即正交加筋板格整体屈曲、纵向加筋子板格整体屈曲、纵向加筋和带板的局部屈曲或屈服、纵向加筋的侧倾以及全部屈服,可以考虑初始挠度和残余应力的影响以及双向压缩和侧向载荷的联合作用。以EPM方法为核心开发了加筋板格高级屈曲分析软件系统,包括任务管理、数据输入、屈曲分析、结果查看、能力曲线和文件分析等六个模块。为验证EPM方法的精度进行了系列纵向加筋和正交加筋板格试验模型的比较计算,并计算了四种典型加筋板格的双向应力能力曲线,与板格极限状态分析（PULS）软件和协调共同结构规范（HCSR）方法进行了比较分析。结果表明EPM方法可以分析联合载荷等因素对加筋板格极限强度的影响,文中开发的软件系统可用于加筋板格高级屈曲分析。     

基于有限元分析的大型拖拽绞车滚筒优化设计

针对大型拖拽绞车滚筒加工困难且成本高的问题,考虑到筒体内加筋板可以有效降低滚筒的应力和应变,分析滚筒内纵向筋板对滚筒承载能力的影响效果,认为可通过增加纵向筋板来减薄滚筒壁厚,从而降低加工难度和成本。     

初始缺陷对加筋板结构极限强度的影响研究

采用非线性有限元软件Ansys研究包含3种初始缺陷加筋板结构在单轴压缩载荷作用下极限强度的变化趋势,即初始变形、残余应力和凹陷。以单筋单跨加筋板模型为研究对象,考虑初始变形,不同半径及不同速度的撞击球所形成的凹陷及残余应力对加筋板极限强度的影响。结果表明,初始缺陷的存在降低了结构的极限承载力,而且缺陷的叠加作用比单独缺陷存在时对结构极限强度的影响大;加筋板的极限强度随着凹陷深度的加深而减小;3种初始缺陷中,残余应力相对于初始变形和凹陷对结构极限强度的削弱影响更大。     

初始缺陷对加筋板结构极限强度的影响研究

采用非线性有限元软件Ansys研究包含3种初始缺陷加筋板结构在单轴压缩载荷作用下极限强度的变化趋势,即初始变形、残余应力和凹陷.以单筋单跨加筋板模型为研究对象,考虑初始变形,不同半径及不同速度的撞击球所形成的凹陷及残余应力对加筋板极限强度的影响.结果表明,初始缺陷的存在降低了结构的极限承载力,而且缺陷的叠加作用比单独缺陷存在时对结构极限强度的影响大;加筋板的极限强度随着凹陷深度的加深而减小;3种初始缺陷中,残余应力相对于初始变形和凹陷对结构极限强度的削弱影响更大.     

构皮滩升船机主提升机卷筒结构焊缝疲劳强度分析

构皮滩升船机主提升机卷筒结构规模大、受力及边界条件复杂、运行频繁,且卷筒筒体的应力呈现周期性变化,卷筒焊缝可能产生疲劳破坏,因此焊缝的疲劳强度分析是卷筒结构设计的必要和重要环节。基于卷筒结构与载荷的复杂性,采用有限元分析方法计算卷筒结构的应力变化范围,其建模方法充分考虑了卷筒组与轴承座以及卷筒组各子结构的机械装配特性;采用标准“Eurocode 3”疲劳强度评估方法进行焊缝疲劳强度设计。基于有限元和“Eurocode 3”疲劳强度评估的焊缝疲劳强度设计方法,可为水利枢纽升船机设计提供参考。     

含裂纹损伤部分加筋板应力强度因子分析

基于复应力函数的解法,对含裂纹部分加筋板在拉伸载荷作用下的应力强度因子进行了分析计算.考虑了部分筋条的长度、位置以及筋条与板的相对刚度对加筋板裂纹尖端应力强度因子的影响,并基于这些结果对结构的止裂性能进行了分析.计算结果表明对于给定的裂纹长度,随着筋条长度的增加,筋条对裂纹板的加强作用普遍提高,当筋条的长度增加到一定程度时,继续增加筋条长度对应力强度因子影响不大;提高筋条对板的相对刚度,能有效降低结构应力强度因子,提高结构的止裂能力.     

含中心裂纹的有限加筋板应力强度因子理论分析及数值仿真

基于裂纹问题的复变应力函数、Paris位移公式和变分原理,对板材和筋条均含裂纹的加筋板结构的应力强度因子进行了分析求解。对加筋板离散化,忽略受拉时筋、板弯曲的影响,结合Paris位移公式对加筋板中含中心穿透裂纹的板材在单向拉力 和加筋条的剪力作用下的位移进行了计算;应用变分原理对含边裂纹的加筋条结合筋条和板变形协调方程求解筋条对板的节点剪力作用,从而求解了含裂纹加筋板的问题。采用数值仿真方法分析了应力强度因子随板材和加筋条上裂纹扩展的变化规律,研究了加筋条刚度和加筋条间距变化对裂尖处应力强度因子的影响。     

大坞电动绞车卷筒轴承损坏原因分析及解决方案

文章对大坞电动绞车卷筒轴承进行了受力分析，确定钢丝绳卷筒两侧的卷筒轴承受力不均匀是造成卷筒轴承易损坏的原因，提出了解决方案。并对电动绞车的使用、维修提出了建议，供同行借鉴。     

船舶系泊绞车电气故障分析与处理

正0引言系泊绞车是对船舶缆绳进行收放控制的船舶甲板机械,一般在船舶停靠港口、临时停泊、拖船拖带时使用,对于船舶安全至关重要。电动系泊绞车因其结构简单、工作平稳、便于维护,在船上得到广泛应用。1系泊绞车结构和电气控制原理1.1基本结构某船配备2台单筒系泊绞车,分别位于船首左右两舷。系泊绞车的基本结构见图1,绕线式三相交流异步电动机经由联轴器、减速箱、涡轮轴驱动卷     

浅析远洋船用拖曳绞车

对远洋船用拖曳绞车概念、形式和主要性能参数作了阐述,通过实例解析了远洋船用拖曳绞车的设计过程,同时对拖曳绞车和系泊绞车在设计上的一些区别作了分析.     

纵横加筋圆锥壳振动特性多目标优化设计

[目的]为了提高结构第1阶总体弯曲模态频率并降低低频范围纵横加筋圆锥壳尾端处的加速度总级,建立纵横加筋圆锥壳振动特性多目标优化设计的数学模型。[方法]采用有限元软件ANSYS对纵横加筋圆锥壳进行参数化建模,分析结构的振动模态以及在纵横加筋圆锥壳尾端施加垂直向下单位集中力情况下结构的响应。以Matlab为平台,使用遗传算法和宽容排序法对纵横加筋圆锥壳振动特性进行多目标优化求解。[结果]结果发现随着宽容度以及目标重量的增大,最优方案结构载荷处的加速度总级减小;单目标优化对于同一个目标值可以有多个方案与之对应。[结论]研究结果可为加筋圆锥壳结构声学设计提供参考。