沿海66m运石船吊臂结构强度有限元分析和稳定性校核

摘 要：利用MSC/Nastran软件对吊臂结构在4种工况下进行了强度有限元分析,并对其稳定性进行了校核。文中介绍了载荷的计算方法和约束条件的施加方法。通过有限元分析得到的结论对同类型吊臂结构的设计和强度分析有一定的参考价值。计算结果表明该吊臂结构强度和稳定性符合规范要求。     

某潜艇耐压壳结构强度和屈曲有限元分析

应用大型通用有限元分析软件NASTRAN对某观光潜艇耐压壳结构进行有限元直接计算，依据中国船级社《潜水系统和潜水器入级与建造规范》校核其强度、稳定性及窗座的刚度。     

关于稳定性临界应力与欧拉应力关系曲线的思考

当采用弹性理论对舰船结构进行稳定性计算时，其欧拉应力超过了材料的比例极限，可应用临界应力与欧拉应力关系曲线得到计算构件的临界应力。因此，稳定性的临界应力与欧拉应力关系曲线将影响到舰船结构的稳定性设计，乃至总纵极限强度的校核。通过对相关资料进行综合分析，就“舰船通用规范”中的稳定性临界应力与欧拉应力关系曲线问题提出了看法。     

基于BLS吊装软件的船体结构吊装方案优化设计

为避免船体结构在吊装过程中出现结构失稳、局部变形及屈由破坏等危险状况,提出了基于BLS(BIock Lifting System)吊装软件的船体结构吊装工艺优化设计方案。应用BLS软件对某型散货船艉部分段的吊装过程进行了模拟仿真,校核了多种吊装工况下船体结构的强度、刚度及稳定性。根据校核结果对该艉部分段的吊装方案进行了优化,提出了合理的结构加强措施和吊装改进方案。通过对改进方案重新进行安全性评估得到最优吊装方案,保证了该艉部分段吊装的顺利完成。     

悬挂式铝合金整体壁板压杆的稳定性校核方法

[目的]悬挂式铝合金整体壁板结构在气垫船中得到了广泛应用,鉴于铝合金的弹性模量较低,且铝合金框架结构的失稳问题突出,因此需要对其稳定性校核方法进行研究。[方法]采用非线性有限元方法对悬挂式铝合金整体壁板的压杆进行稳定性分析,比较《海上高速船入级与建造规范》和《铝合金结构设计规范》中关于铝合金受压构件的稳定性设计公式和适用性。[结果]得出了悬挂式铝合金整体壁板压杆的失稳规律,并提出了压杆的校核方法和肘板布置方法。[结论]研究成果可用于指导悬挂式铝合金整体壁板结构的设计。     

FPSO舱内T形大梁结构稳定性研究

T形梁作为浮式生产储卸油装置（floating production storage and offloading unit, FPSO）船体结构的主要受力构件，是FPSO船体强度与稳定性校核过程中的关键结构。但是，常用的规范中没有明确给出FPSO船体结构中T形梁的稳定性校核方案，相关的内容被分散在其他条例中，需要工程师依据自己的经验进行选择，不利于结构设计的规范化。此外，受到T形梁两端与背面的过渡肘板和支撑结构的刚度约束影响，规范中有关计算T形梁欧拉应力有效长度的条例无法直接应用。针对这些问题，该文通过总结各个船级社的规范，归纳出一套适用于FPSO船体结构中T形梁稳定性校核方案，并结合有限元模型，利用内置监测梁方法，准确确定欧拉应力有效长度。     

抓斗卸船机电机支座结构稳定性分析

基于抓斗卸船机电机支座结构,建立有限元仿真模型,分析电机在一个完整的工作循环过程中所产生的激励对支座结构的影响,在此基础上对支座进行优化设计,应用谐响应分析理论校核结构的稳定性,达到减重目的,可为类似产品设计提供参考。     

中重型门式起重机整体迁移工艺

基于动力平板运输车和顶升支撑井架,对中重型门式起重机进行整体转场迁移;通过有限元工具对运输过程中结构的强度、扰度和稳定性进行校核,成功完成门式起重机整机迁移,避免了拆装检测工序,节约了大型吊机租赁费用和迁移时间。     

基于裂纹缺陷的水下耐压壳体结构强度与稳定性研究

本文针对初始裂纹缺陷下的水下耐压壳体结构强度与稳定性失效问题。首先建立CT裂纹扩展试件的仿真模型,通过与试验结果比对验证裂纹仿真模型的有效性。随后建立无缺陷状态下的水下耐压结构有限元模型,对其强度与稳定性进行校核。在此基础上引入裂纹缺陷,建立非线性耐压结构强度与稳定性分析模型,研究不同裂纹缺陷参数对于结构强度与稳定性的影响规律,为结构裂纹扩展与寿命问题的研究提供技术支撑。     

基于裂纹缺陷的水下耐压壳体结构强度与稳定性研究

本文针对初始裂纹缺陷下的水下耐压壳体结构强度与稳定性失效问题。首先建立CT裂纹扩展试件的仿真模型,通过与试验结果比对验证裂纹仿真模型的有效性。随后建立无缺陷状态下的水下耐压结构有限元模型,对其强度与稳定性进行校核。在此基础上引入裂纹缺陷,建立非线性耐压结构强度与稳定性分析模型,研究不同裂纹缺陷参数对于结构强度与稳定性的影响规律,为结构裂纹扩展与寿命问题的研究提供技术支撑。     

钢丝绳卷扬式装船机平衡梁故障分析及改进

针对装船机实际故障,对卷扬式装船机平衡梁结构,结合设备工况及力学计算校核结构稳定性,优化了设备结构,降低了设备维修难度。     

计及材料非线性的HOV球形耐压壳结构设计

深水轻载作业型HOV概念研究是耐压壳体结构设计的一部分,其强度与稳定性需满足规范要求。由于相关规范中对球形耐压结构大开口及围壁的形式没有具体要求,其舱口结构形式的确定主要通过“有限元分析方法”进行,对耐压壳体及舱口结构进行设计、分析与研究。首先确定耐压壳的尺寸和材料、舱口内径。进而提出三种设计方案分别为：弧形连接、直接连接和围壁加强结构。分别对三种方案进行相应的分析与计算。考虑强度与稳定性要求对三种方案进行对比分析,其中稳定性分析要考虑材料的非线性问题。最后给出最优方案并进行强度与稳定性校核。     

基于粒子群算法的环向加筋夹层圆柱壳体优化设计

为了获得环向加筋夹层圆柱壳体尺寸的最优化参数,首先参考一般环肋圆柱壳体强度与稳定性校核方法,并根据环向加筋夹层圆柱壳体应力分布规律和稳定性特征,提出环向加筋夹层圆柱壳体强度与稳定性校核方法;其次以强度与稳定性要求为约束、以结构重量最轻为目标,建立优化设计的数学模型,并利用粒子群优化算法完成了环向加筋夹层圆柱壳体的尺寸参数优化。最后探究了结构重量随极限潜深增大的变化规律。研究成果表明,利用粒子群优化算法进行环向加筋夹层圆柱壳体参数优化设计可以获得令人满意的结果。     

ASME锅炉及压力容器规范在潜艇结构中的适用性分析

潜艇校核常用的是舰船通用规范,但考虑到潜艇某些结构主要承受压力载荷,可采用锅炉及压力容器规范,简称ASME规范,对潜艇的平面舱壁结构进行静强度校核。压力容器规范校核引入分析设计方法,将应力进行分类,对结构不同部位采用不同校核标准,较舰船通用规范能够更充分利用结构。压力容器规范主要适用于板壳结构,而舱壁主要为加筋板结构,所以舱壁校核使用ASME规范时还需要进行一些补充,从两类规范校核结果可以看出,补充后的ASME规范适用于潜艇舱壁结构。     

深水S型铺管托管架结构的非参数化敏感性分析

托管架是铺管作业的大型设备,其安全性对作业安全极为重要。针对托管架结构损伤实时监测这一目标,对深水作业状态的托管架结构进行整体和局部刚度校核、强度校核,并用设计波法校核了深海铺管作业的稳定性,在上述所得托管架结构的基本力学数据基础上,对托管架的构件进行了整体变形、局部变形、整体应力分布、疲劳易发点应力水平、关键连接杆应力水平和主弦杆多杆交汇处应力水平的敏感性分析,找出了托管架结构的关键构件,作为实时监测的测量点,为结构损伤实时监测做出了至关重要的准备性工作。     

基于有限元的绞缆机卷筒结构优化及稳定性分析

针对绞缆机卷筒理论承载能力远大于实际所承受负载造成自重过大的问题,文章通过Ansys Workbench对卷筒进行静力学分析,得出支持负载下卷筒最大应力远小于许用应力值,在此基础上对卷筒进行结构优化和强度校核,同时对比传统的稳定性计算方法和有限元计算方法.结果表明,结构优化后轻量化效果明显,卷筒临界载荷为1 175.2...     

横向载荷作用下小水线面双体船结构校核与优化

采用有限元仿真方法对一艘新型小水线面双体船进行强度校核,研究该船形在横向载荷作用下的结构强度和应力分布特性,进而给出结构优化设计方案,在确保结构安全的基础上达到严格控制重量的目的,形成的校核流程方法及优化设计方案可为同类船舶提供设计与校核指导。     

自升式风车安装船抗倾覆稳定性分析

考虑到自升式结构物站立状态下可能发生倾覆,对风车安装船在自存和作业设计工况下的抗倾覆稳定性进行校核。应用Genie软件建立整船结构模型和完成重量分布,通过Wajac软件计算风浪流载荷的倾覆力矩,以及手算完成稳定性力矩,并考虑动态放大效应与P-delta效应,与安全系数对比完成该风车安装船抗倾覆稳定性的评估,基于评估结果分析自升式结构物抗倾覆稳定性的影响因素和设计方面的考虑。     

拼接式游览艇螺栓连接结构设计与强度校核

为解决向景区运输成品游览艇的高成本问题,采用现场拼接式游览艇。该型游览艇的船体分段在船厂加工完成,并运输至现场进行拼装,可有效解决运输问题。为保证拼接过程的可操作性和船体结构的安全性,对拼接结构进行设计与强度校核至关重要。采用螺栓连接形式设计主船体与连接桥的拼装结构,并采用有限元法对螺栓连接结构进行强度校核。校核结果表明,设计的结构形式满足强度要求。     

基于Workbench的数字化镗孔装备镗刀机构强度校核及热变形仿真分析

为保证数字化镗孔装备的稳定性与高精度加工能力,根据大型船舶艉轴管镗孔作业的实际情况,对数字化镗孔装备的镗刀机构进行受力与材质分析,并基于ANSYS Workbench对镗刀机构进行强度校核及热变形仿真研究,验证其设计结构的合理性与可行性,进而保证在艉轴管镗孔作业的稳定性,以满足大型船舶艉轴管精加工要求。