某海缆敷设船系泊设备支撑结构强度分析

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全回转拖轮艏部带缆桩甲板支撑结构强度分析

全回转拖轮艏部带缆桩甲板支撑结构强度分析
关 键 词 : 回转 拖 轮 ; 缆 桩 ; 撑结 构 ; 度 全 带 支 强
22 0马力 全 回转 拖 船 为江 海 通 航拖 船 , 要 0 主
泊设备 支撑 结构 的强 度 即可[] 2。 - 3 本 文 根 据 中 国船 级 社 《 内航 行 海 船 建 造 规 国 范》2 0 ) 第 2篇 的相关 规定 ,采 用 MS .a a/ (06 CP t n r
《 国内航行海船建造规范》2 0 ) (O 6为依据 , 采用 MS .aa /at n有限元软件对该拖轮艏部带缆桩甲板支撑结构作强度校核 , CP t n s a r N r 其 结果可为同类船舶艏部带缆桩处结构设计和优化提供参考 。校核结果表明, 该船艏部 甲板支撑结构满足规范中的强度要求。
计 与 制 造
中 外 船 舶 科 技
2 1 年 第 2期 02
全 回转Байду номын сангаас 轮艏部带缆桩 甲板支撑结构强度分析
崔 健 陈家旺 , ,韩 强 : ,吴永顺 , (. 1山东省青岛船舶检验局 , 山东 青 岛 2 6 7 ) 60 1
( . 江省 海 盐 县 港 航 管 理处 , 2浙 浙江 海 盐 34 0 ) 30 1
行强 度校 核 , 以期 为 同类船 舶 在 艏部带 缆 桩处 的结 构设计 、 化等 提供 参考 。 优
1 实 船 资料
图 1 0 22 0马 力全 回转拖 船 总布 置
220马力全 回转拖船为双机 、 0 双舵桨 , 其主尺
度为 :



深 距
l 0 ; 0.0 m 4.0 m ; 5 33 ; .0m 5 o0 mm。
N sa at n有 限元 软件 对 艏 部带 缆 桩 甲板 支 承 结构 进 r

船舶与海洋工程结构极限强度分析

船舶与海洋工程结构极限强度分析

船舶与海洋工程结构极限强度分析发布时间:2022-10-13T09:52:32.740Z 来源:《科学与技术》2022年6月第11期作者:刘旭[导读] 在社会经济快速发展的背景下,我国的航运事业也如火如荼的展开。

刘旭青岛东方船研深海装备结构技术有限公司,山东青岛 266520摘要:在社会经济快速发展的背景下,我国的航运事业也如火如荼的展开。

因此,为了进一步降低航运过程中的事故发生几率,就必须进一步提高船舶与海洋工程的结构极限强度,这样才能够确保我国航运事业的高质量发展,才能够保证船员的生命财产安全,避免带来严重的经济损失和恶劣的社会影响。

结构极限强度是对船舶与海洋工程结构安全性评价的重要指标,本文将对此展开讨论和分析,探讨船舶与海洋工程结构极限强度分析的有效方式,以供参考。

关键词:船舶;海洋工程;结构;极限强度目前,我国正在积极探索船舶与海洋工程结构及线强度分析的有效方式,为传播与海洋工程结构安全性的提升提供更多的理论支持,只有这样才能够进一步促进我国航运事业的健康稳定发展,为我国的经济提升奠定良好的基础。

1.船体结构极限强度分析船舶与海洋工程结构在投入使用之后,可能在各种各样的内外环境下出现不同的变形或者载荷影响,比如极限载荷、常规载荷、意外载荷等等。

因此在进行结构设计的过程中,必须对这些不同的因素和载荷进行方位的考虑,这样才能够进一步提高船舶与海洋工程结构的安全性。

在传统的船舶与海洋工程结构设计过程中,一般是通过许用应力设计法进行有效的设计。

这种设计方法以在线弹性理论作为基础,同时在评估船体的总纵强度时是比较甲板上的弹性应力和许用应力的情况,其中许用应力一般是以材料屈服强度为基础的数个百分比作为参考。

一般情况下,还会将名义垂向波浪弯矩与这种方法配合使用进行设计,能够保证一些常规的船舶结构有较高的安全性。

但是,这种设计方式并不能让人们真正的了解船舶的具体强度,也不能帮助人们把握船体结构在破坏过程中的实际情况。

船舶系泊缆绳的力学分析及应用

船舶系泊缆绳的力学分析及应用

船舶系泊缆绳的力学分析及应用船舶系泊缆绳的力学分析及应用新日照船长廖秉军摘要:分析船舶在系泊期间缆绳的静态力学分析和动态力学分析及应用关键词:系泊设备、缆绳、静态力学、动态力学、刹车力、破断力、缆车绞力、恒张力参考文献:无一、引言随着船舶的大型化,船舶的系泊安全已经成为构成船舶事故和风险的重要因素之一。

船舶系泊主要依靠缆绳、缆机、缆桩、出缆孔、导向滚轮等设备进行配置和操控。

船舶大型化以后,这些设备需要操控的力量非常大,而且不同的操控方法和能力对这些力量的调整幅度差别非常大,合理的指挥方案和良好的操作技能比盲目的指挥和操作可以更合理地掌控好这些力量,减少船舶在系泊期间的事故和风险。

为了能更好地制定指挥方案和掌握良好的操作技能,能更好地控制好这些巨大的力量,很有必要对船舶系泊设备进行静态力学分析和动态力学分析,对可能出现的风险准备好应对预案,才能更好地应对影响船舶系泊安全的各种风险。

图1二、缆绳的静态受力分析(一)静态缆绳受力分析如图1所示:缆绳受力F。

根据力的矢量性,F可以分解为F1和F1'。

F1'可以又可分解为F2和F3,对船舶系泊安全起作用的就是F2和F3。

缆绳力的大小和弹簧相似,都属于弹性形变。

弹性系数为K,(出缆部分每一小段的)伸长(形变)长度为ΔL ,则F=K·ΔL(0°<α<90°,0°<β<90°),根据三角形正弦和余弦定律可知:F1=F·sinα——→对抗船舶浮力,α ↑,F1↑F1′=F·cosα——→是F2和F3的合力, α ↓ , F1′↑F2=F1′·sinβ=F·cosα·sinβ——→提供横向驻留力, α ↓ , β↑ , F2↑F3=F1′·cosβ=F·cosα·cosβ——→避免船舶向前移动, α ↓ , β↓ , F3↑假设系泊期间船舶没有发生前后左右移动,则角α是变量(随潮汐和吃水变化),角β是定值(出缆点距系固点的横向a和纵向b距离不变)。

船舶与海洋工程结构极限强度分析

船舶与海洋工程结构极限强度分析

船舶与海洋工程结构极限强度分析2大连海事大学轮机工程学院摘要:本文以船舶与海洋工程结构极限强度分析为研究对象,综合讨论了该领域的方法和关键参数,并探讨了分析中的挑战与展望。

通过分析材料特性、强度参数和载荷特性,以及进行结构应力分析和强度计算,可以评估船舶结构在极端工况下的承载能力和破坏模式。

然而,该领域仍面临着不确定性和挑战,需要进一步进行不确定性分析和应用高级分析技术。

未来的发展方向包括提高分析的可靠性和精度,并结合多物理场耦合分析、优化设计和模拟仿真等技术,为船舶设计和运营提供更可靠的支持。

关键词:船舶与海洋工程、结构极限强度、应力分析、引言在海洋环境中,船舶承受着多种外部载荷的作用,包括波浪、风力、重力等,这些载荷对船体结构产生应力和变形,进而影响船舶的性能和安全。

因此,准确评估船舶结构在极端工况下的强度和稳定性,对于船舶设计、建造和运营具有重要意义。

船舶与海洋工程结构极限强度分析旨在研究和预测船舶结构在极端情况下的承载能力和破坏模式。

通过分析结构的应力分布、强度参数和载荷特性,可以对船舶结构的强度进行计算和评估。

这样的分析有助于确定船体的安全裕度,验证设计的合理性,并为船舶运营中的安全和可靠性提供科学依据。

一、极限强度分析方法(一)材料特性与强度参数在进行结构强度计算之前,需要对船舶所采用的材料进行详细的分析和评估,以获取必要的数据支持。

首先不同材料具有不同的强度性质,包括抗拉强度、屈服强度、硬度等。

这些性质对于材料在受力时的抵抗能力至关重要。

例如,船体的主要结构材料通常采用高强度钢,其具有较高的抗拉强度和屈服强度,能够承受较大的载荷。

其次材料的特性也包括疲劳性能、塑性性能和断裂韧性等。

疲劳性能是指材料在长期循环载荷下的耐久性能,船舶结构需要在长时间的航行中承受不断变化的载荷,因此材料的疲劳强度是至关重要的考虑因素。

塑性性能和断裂韧性则关系到结构在受到意外冲击或应力集中时的应对能力,能够有效防止裂纹的扩展和结构的失效。

分析船舶与海洋工程结构极限强度.docx

分析船舶与海洋工程结构极限强度.docx

分析船舶与海洋工程结构极限强度摘要:当轮船受到外部冲击载荷时,轮船整体结构就会变形,当这个变形达到最大极限状态,这时的极限状态叫做极限弯矩。

轮船整体构架承受全部抗击的最强能力是极限强度。

本文对船舶结构极限强度。

进行了分析和研究,提出了有限元分析方法进行强度和极限分析。

关键字:极限强度,船舶,结构,船舶与海洋工程随着科学技术的不断进步,轮船结构以及轮船使用的材料都有很大的进步。

船体的整体结构和材料成为当今社会研究的主要对象。

随着计算机技术的日益成熟,船体整体结构和承受的。

屈服力都可以采用软件仿真来快速精确的计算。

1引言船体的整体结构和承受的能力是保证轮船安全的重要保障,它关系到轮船是否安全出航和安全返航。

随着先进的设计技术的进步,计算机相关设计软件已经可以。

设计整体结构和仿真测试船体的整体结构。

分析船体结构和整体强度是一个复杂的非线性过程,必须进行合理的划分,采用好的分析方法才能得出精确的数值。

新材料的不断出现使船体材料耗费变的越来越经济合理,同时船体结构屈服强度也变的越来越理想。

在分析船舶整体结构变形和极限强度的时候,我们所研究的绝大多数问题都是属于线性的微弱形变问题。

在微弱整体的结构中,位移和应变可以被线性化,等效于正比关系。

但是,在实际中,不规则物体所受的应力和应变都不是线性的,常见的有悬臂梁的弯曲,U形梁的变形等等。

2总体结构状态船舶的总体结构状态时一个非常复杂的过程。

总体结构的崩溃在过去几年是一个非常普遍的现象,它是船体结构所受冲击超过了材料本身的极限,这时候支撑梁不能够支撑船体整体结构。

以上情况不足为奇,在飞机和潜艇外体上也经常出现类似情况。

目前,中国的船体分析技术的研究还处于起步阶段,与国外发达国家。

先进水平仍有很大的差距。

为了进一步研究分析,我国投入资金和人力,在实际工程中,建立一个比较完善的船体分析系统,包括原动机转速控制系统,同步船体结构系统,轮船控制系统管理相关技术的研究,实验研究了一系列模拟各种恶劣的条件下,容易控制船体结构的一些关键技术,并做了可行性分析。

海底电力电缆铠装结构机械强度分析及设计

海底电力电缆铠装结构机械强度分析及设计

r ec ls s oadawr a r gt tecbe s rn t m m e,h r o n ts nsl g uia p l i a e)i t d i r i a l n b e mo n O h .A s eg e b r tea r gw ht d ni dnl u— at h mi i a o t
XI Fe g, ta A n e l
( ig uma n al R sac st e Nn b 0 0 C a Nnb S b r eC be eerhI tu , igo35 4 ,  ̄n ) e i n it 1
Ab ta t e e e t emeh dn w u e orietemeh ncs e gh o u maiep w rc ls s ot Ssb — sr c :’ f c v to o sdt as c a i t n t fs b rn o e a e ( h r S u ma i h r b
强度设计 的关键 。
( )忽 略层 间 和层 内的摩 擦 , 略 层 间 的互相 4 忽 作用 力 , 间可完 全滑 动 。 层
12 每层铠 装覆盖 的密 集度 .
收 稿 日期 :0 00 -6 2 1 - 1 9
根据铠装 覆 盖密 集 程 度 的不 同, 同 的海 缆节 相 圆半 径可 以有 不 同的铠装 钢丝 根数 。通 常选 取 的铠
装覆 盖 密集 度 在 9 % 一10 , 为在 这 个 范 围 内 0 0% 因
基金项 目: 国家科技支撑 计划项 目第 2子课题 “ 大长度 20k 2 V光 电复合交联 电缆 工艺技 术 与关键 装备 的研究 (07 A IB 2 ” 20 B E 9 0 ) .
作者简介 : 夏 峰 (9 5一) 男 , 18 , 宁波海缆研究院院长.

FPSO单点系泊系统的船体结构设计与强度分析

FPSO单点系泊系统的船体结构设计与强度分析

FPSO单点系泊系统的船体结构设计与强度分析FPSO(浮式生产储油船)是一种具有储油和生产设施的浮式海上装置,它通常用于海上油田的生产和储存。

FPSO的单点系泊系统是这种装置中非常重要的一部分,其船体结构设计和强度分析是确保FPSO安全运行的关键因素之一。

首先,单点系泊系统是FPSO与海底油井之间的连接系统,包括单点摩擦系泊、单点插头系泊和单点部分系泊等几种类型。

单点摩擦系泊是最常用的一种,它通过利用摩擦力将FPSO固定在海底油井上方。

单点插头系泊则是通过在海底油井周围设置插头,将FPSO与海底油井连接起来。

单点部分系泊则是单点摩擦系泊和单点插头系泊的结合。

在设计单点系泊系统的船体结构时,需要考虑以下几个方面:1. 船体承载能力:船体结构需要具备足够的承载能力,以抵抗海浪、风浪和载荷等外力的作用。

通过结构分析和强度计算,可以确定船体的设计参数,如材料选用和壁厚尺寸等。

2. 系泊力分析:单点系泊系统的船体结构必须能够承受系泊过程中产生的力量,包括水平拉力、垂直张力和摩擦力等。

这些力量会对船体造成不同程度的影响,因此需要进行力学分析,以确定船体结构的强度和稳定性。

3. 船体稳性:单点系泊系统的船体结构设计还需要考虑船体的稳定性,以确保船体在海上能够保持平衡。

这包括对船体的浮力分析和稳性计算,以确定船体的重心和浮心位置。

4. 耐久性:由于FPSO通常需要长时间在海上运行,船体结构需要具备良好的耐久性,以抵御海水、海洋环境和海洋生物等因素的侵蚀和损坏。

因此,在船体结构设计中需要考虑材料的防腐蚀性能和船体的防护措施。

5. 可维修性:船体结构设计还应考虑到维修和检修的便捷性,以便在必要时对船体进行维护和修理。

这包括设计合理的结构连接方式和易于拆卸的部件,以方便对船体进行修理和更换。

船体结构设计与强度分析是确保FPSO单点系泊系统安全可靠运行的重要环节。

只有在船体结构强度满足设计要求并经过充分的分析和验证后,FPSO才能正常运行并提供可靠的油田生产和储存功能。

船舶与海洋工程结构极限强度分析

船舶与海洋工程结构极限强度分析
有限元分析的优点
有限元分析可以处理复杂的几何形状和材料属性,同时可以方便地进行参数化和优化设 计。此外,有限元分析还可以考虑结构内部的非线性效应和损伤演化过程。
04
船舶与海洋工程结构极限强度 评估与优化
极限强度评估方法
静力评估方法
通过施加等效静力载荷, 评估结构在静力作用下的 响应,确定其极限强度。
THANKS
谢谢您的观看
动力分析的局限性
动力分析需要考虑结构内部的动 态响应,但计算过程相对复杂, 需要较高的计算能力和经验。
有限元分析方法
有限元分析的基本原理
有限元分析是一种基于数值计算的方法,通过将结构离散化为有限个单元,并利用数学 方法求解每个单元的应力和变形,从而得到整个结构的极限强度。
有限元分析的步骤
有限元分析通常包括建立结构模型、划分网格、施加边界条件和载荷、进行求解和分 Nhomakorabea 等步骤。
06
结论与展望
本文的主要工作和结论
极限强度分析方法
本文提出了一种新的船舶与海洋工程结构极限强度分析方 法,该方法基于有限元理论和数值模拟技术,能够准确评
估船舶与海洋工程结构的极限承载能力。
多种工况下的强度分析
本文针对不同的工况,如风浪、冰载荷、碰撞等,对船舶 与海洋工程结构进行了详细的极限强度分析,并得到了相
极限强度的影响因素
材料性质
材料的强度、韧性、塑性等性 质对极限强度有重要影响。
结构形式与尺寸
不同的结构形式和尺寸会导致 应力分布和变形情况的不同, 从而影响极限强度。
荷载条件
荷载的类型、大小、分布和作 用方式等都会影响结构的极限 强度。
环境因素
海洋环境中的温度、盐度、波 浪、潮流等条件对船舶与海洋 工程结构的极限强度产生影响

海底支持维护船的船舶结构设计与强度分析

海底支持维护船的船舶结构设计与强度分析

海底支持维护船的船舶结构设计与强度分析在深海维护船的运营中,船舶的结构设计和强度分析是关键的技术要求。

海底支持维护船是为了对海洋能源设施、水下管道、油井和海底设备进行维护和修理而构建的特殊船舶。

它们承担着重要的任务,因此船舶的结构必须经过精心设计和严格的强度分析,以确保其在恶劣海况下的安全性和可靠性。

首先,对于海底支持维护船的结构设计,需要考虑以下几个方面:一、船型选择:深海维护船通常选用多体船型,具有良好的稳定性和操作性能。

这种船型可以提供足够的载荷能力和舱容,便于承载维护设备和人员。

二、船体结构设计:船体应采用高强度钢材制造,以承受海浪、冲击和振动的作用。

船体内部的结构应采用合理的布局和加强设计,以确保船体的强度和刚度。

三、吊装设备设计:深海维护船需要配备吊装设备,用于安装和维修海底设备。

吊装设备的设计应考虑到船体的稳定性和平衡性,同时确保吊装过程的安全和可靠性。

四、动力系统设计:深海维护船需要具备足够的推力和操纵性能,以适应复杂的海洋环境。

动力系统的设计应考虑到船舶的工作负荷和耐久性,选择合适的发动机和推进设备。

其次,对于海底支持维护船的强度分析,需要进行以下几个关键的分析和计算:一、静力强度分析:静力强度分析主要涉及船体的稳定性和载荷能力。

通过对船体结构进行有限元分析,计算船舶在各种海况下的应力和变形情况,以确保船体的强度和稳定性。

二、动力强度分析:动力强度分析主要考虑船体在航行和海浪冲击下的应力和变形情况。

通过数值模拟和试验验证,分析船体各部位的应力和疲劳寿命,以预防结构破坏和断裂。

三、冲击强度分析:冲击强度分析主要涉及船体在碰撞或意外情况下的抗冲击性能。

通过冲击试验和数值模拟,评估船体的抗冲击能力,以保护船员和设备的安全性。

四、疲劳强度分析:疲劳强度分析主要考虑船体在长期运营中的疲劳寿命和可靠性。

通过模拟船舶的实际工况和载荷,计算船体结构的疲劳损伤和剩余寿命,以指导船舶维护和检修。

最后,海底支持维护船的船舶结构设计和强度分析需要满足相关的国际和行业标准。

船舶与海洋工程结构极限强度分析

船舶与海洋工程结构极限强度分析

船舶与海洋工程结构极限强度分析摘要:基于航运业的迅猛发展,船舶数量随之不断增多,发生事故的概率大大增加,现阶段我国对于船舶与海洋工程结构极限强度的研究力度不够,其中极限强度作为制约船舶海洋工程进步的重要因素,需要相关工作人员对其进行深层次地探索。

在船舶开发研制过程中,操作员应对其结构进行正确有效的评价,使用强度较高的建设材料,从而保证海洋工程的安全性。

通过对船舶与海洋工程结构极限强度的计算方法展开探究,从而提升船舶与海洋工程结构的稳定性,提高船舶结构的极限强度,从而满足现代海洋工程项目在不同阶段的建设发展需求。

关键词:船舶;海洋工程;结构极限强度在船舶与海洋工程的结构设计过程中,针对于船舶结构的极限强度设计是总体设计工作中的重要环节,此项设计对计算的精准程度要求较高,考虑因素相对较为复杂。

在计算过程中通常以建模的方式为主,借助模拟过程以及有限元计算最终得出船体的实际结构强度,针对此种计算方法中的优缺点,在实际操作过程中应配合其他技术,对船舶结构进行近似结果的线性反应,以此对船舶船体的结构极限强度完成进一步的调整与优化。

1结构极限强度基础内容科学上对极限强度的定义指的是船体结构可以承受的总船体刚度和承载力完全丧失的最大承载能力和水平。

在船舶的营运中,必须尽可能避免外力到达极限状态,如果船舶在某种程度上受到损坏,则必须立即采取保护措施,采取紧急措施,以防止海上事故的发生。

计算和分析结构的极限强度是设计船舶和海上工程结构的关键步骤。

通常,有限元分析用于获得结构极限强度的一些基本元素。

根据建筑船体模型屈曲和成形的数值(例如构造)以及某些原理和公式计算结构的极限强度。

但是,该方法误差大,影响因素多,计算复杂,费时,因此利用率不是很高。

当前,最常用的分析方法是“渐进破坏法”。

具体方法流程如下所述,这种计算方法可让更全面地显示计算和分析结构极限强度的过程。

船体模型的计算是根据横向和纵向极限分析独立计算的。

这种方法的计算方法比较简单,经过分步计算和分段分析后的综合计算,可以大大提高计算和分析的准确性。

系泊设备下船体支撑结构的强度校核

系泊设备下船体支撑结构的强度校核
l1 7
图 1 系 泊 绞 车 的 机 构 示 意
要 求按 缆绳 破 断力乘 以安全 系数作 为设计 载荷 进
行设 计 。 设 计 时根 据实 际情况 选择 设计 载荷 F。
系泊 绞车 在工 作 时 , 缆绳 绕 在卷 筒上 , 通过 卷
收 稿 日期 :0 1 l一 1 2 1 —1 0 修 回 日期 :0 2— 2—1 21 0 2
中 图 分 类 号 : 6 14 U 6 .3 文献标志码 : A 文 章 编 号 :6 175 ( 0 2 0 -0 70 17 -9 3 2 1 )30 3 — 4
系 泊设 备 包 括 系 泊 绞 车 ( or gw nh) 带 m oi ic , n 缆 桩 ( o ad , 缆 器 (a lae ) 。设 计 规 范 bl r ) 导 l fied r 等 r 中虽 然对 船体 支 撑 结 构 的 强 度有 一 定 的要 求 , 但 是 比较 笼 统 , 没有 明确 的计 算方 法 。为此 , 论用 讨
T 2。 /
支 架Ⅲ ± × 【 撑 : F B
2 【
£ :

的支撑 脚上 的受 力 ; —— 缆 绳 位 于 卷 筒 I的最 上 端 时 离 支 撑架 Ⅱ的距 离 ;
— —
式中: “+” “一” —靠 近 出绳 侧 和 远 离 出绳 侧 、 —
前 面从侧 向考 虑 了 甲板 下结 构 补 强 载 荷 , 在 平 面上 , 由于缆 绳 的作用 位 置 与 卷 筒 两侧 的支 撑 架位 置错 位 , 要 根 据 缆绳 距 两 侧 支 撑 架 的距 离 需 L I I , Ⅱ L Ⅱ 定 设 计 载 荷 在 两 侧 支 撑 架 l 、 、 和 确 J 上 的分力 。刹 车力 同样 如此 。 以双卷 筒 绞车 为例 , 图 4 见 。

系泊拖带设备船体加强结构的强度分析

系泊拖带设备船体加强结构的强度分析
船体加强结构 的应力分布情况 , 并着重对导缆孔 区域 的加强形式进予 以考虑 , 以期为系泊 、 拖带设备 加强结构 的强度校核和 优化设计提供一定 的参考 。 关键词 :系泊设备 ; 拖带设备 ; 支撑结构 ; 安全工作载荷 ;许用应力设计
中图 分 类 号 : U 6 6 3 . 7 文献 标 识 码 :A
Vo 1 . 3 6 No . 1
J a n . , 2 0 1 7
文 章编 号 : 1 0 0 8 — 8 3 0 X ( 2 0 1 7 ) 0 1 — 0 0 3 4 — 0 8
系泊 拖带设备船体 加 强结构 的强度分析
闫晋 辉 1 ,罗桂 山 2
( 1 . 中国船舶及海洋工程设计研究院 , 上海 2 0 0 0 1 1 ;2 . 海军驻上海 7 0 4所军事代 表室 , 上海 2 0 0 0 3 1 )
Ab s t r a c t :Bo l l a r d a n d c h o c k a r e u s u a l l y a f f e c t e d b y l a r g e l o a d s i n t h e mo o r i n g o r t o w i n g o p e r a t i o n s . I t i s n e c e s s a r y t o a n a l y s e t h e s t r e n g t h o f r e i n f o r c e me n t s o f mo o in r g a n d t o wi n g e q u i p me n t .B a s e d o n t h e MS C. P a — t r a n / Na s t r a n , t h e l o c a l h u l l f i n i t e e l e me n t mo d e l s we r e e s t a b l i s h e d a c c o r d i n g t o t h e a f t d e c k g r i l l a g e a r r a n g e - me n t , mo o i r n g a n d t o wi n g e q u i p me n t a r r a n g e me n t a n d t h e t y p e o f r e i n f o r c e me n t s . Ac c o r d i n g t o t h e c a l c u l a t i o n o f r e i n f o r c e me n t s u n d e r d i f f e r e n t d e s i g n p l a n s , t h e d i f f e r e n t s t r e s s d i s t ib r u t i o n o f t h e r e i n f o r c e me n t s w e r e a n a - l y z e d a n d c o mp a r e d . Th e t y p e s o f r e i n f o r c e me n t s o f c h o c k we r e p i r ma r i l y t o o k i n t o c o n s i d e r a t i o n . T h i s r e s e a r c h

FPSO甲板舷外设备支撑结构设计与强度疲劳校核

FPSO甲板舷外设备支撑结构设计与强度疲劳校核
Keywords: offshore structure; deck equipment; strength check; fatigue check
1 甲板舷外设备加强结构的定义
浮式生产储油轮(FPSO)结构,除规范规定 的必须划分为海工区域的结构以外,根据船检或船 东要求,很多甲板设备、舷外设备的加强结构也需
船体区域
其他结构
计合适的外挂结构与船体相连。 以废弃物平台为例,本身并没有列入规范定义
范Hale Waihona Puke ,但是船东有相关要求,故仍需按照海工区域 的要求开展设计和强度校核。图 1 为废弃物平台的 海工区域划分,图中高亮显示。
图1 海工区域定义实例示意
(1)
式中 :Rf 为材料屈服应力,MPa ;а 为许用应力系 数(作业状态取 0.6,生存状态取 0.8)。
120
MARIC 科 技 论 坛
2018 年 · 第 5 期 · 总第 175 期
表1 BV规范对海工区域的定义
火炬塔加强支撑结构
转塔月池及附近结构
主甲板上的上部模块支撑结构
克令吊底座及船体加强结构
海工区域
直升飞机平台及其加强结构
外输设备加强结构
立管底座及船体加强结构
系泊系统及加强结构
拖力眼板及加强结构
对于网格尺寸达到 t×t 级别的单元(t 为钢板 厚度),许用应力标准相应提高,可将在 2t×2t 范 围内的单元合成应力按面积平均,平均后的合成应 力小于 1.3σа。
BV 规范对船体区域结构的合成应力标准,则 需满足式(2)要求 :
(2)
式中:Rf 为材料屈服应力,MPa;γR、γm 通常取 1.02。 对 于 网 格 尺 寸 小 于 100 mm×100 mm 的 单

船舶与海洋工程结构极限强度分析

船舶与海洋工程结构极限强度分析
应力应变法
通过测量结构在逐渐增加的载荷下的应力应变,推算出结构的极限强度。
动力分析方法
振动分析法
通过分析结构的振动特性,评估其在 动态载荷下的稳定性及极限强度。
冲击响应法
通过模拟和测量结构在冲击载荷下的 响应,评估其抗冲击的极限强度。
有限元分析方法
有限元模型建立
根据实际结构建立有限元模型,考虑各种边界条件和载荷条 件。
VS
支撑体系
支撑体系可以有效地提高结构的刚度和稳 定性,从而提高结构的极限强度。
海洋环境因素
海水腐蚀
海水中的化学物质会对金属材料产生腐蚀作用,降低材料的力学性能,从而影响结构的极限强度。
海浪冲击
海浪冲击会对船舶和海洋工程结构产生动态的载荷,如果结构无法承受这种冲击,其极限强度就会受到影响。
04 船舶与海洋工程 结构极限强度的 评估与优化
考虑多学科优化
涉及多个学科领域,如结 构力学、流体力学、热力 学等,以实现整体性能最 优。
运用数值模拟技术
借助有限元分析、有限差 分分析等技术手段,对结 构性能进行预测与优化。
提高极限强度的措施与方法
选择高强度材料
使用高强度钢、铝合金等材料 ,提高结构的承载能力。
合理布置结构
根据工作条件及载荷特点,合 理安排结构的布局及支撑方式 。
新型材料和先进制造技术的应用,提高了船 舶与海洋工程结构的强度和稳定性,降低了 结构重量,提高了船舶与海洋工程的运输效
率和安全性。
存在的问题与不足
尽管船舶与海洋工程结构极限强度分 析取得了显著的进展,但仍存在一些 问题和不足之处。
其次,现有的数值模拟方法在预测复 杂环境和海洋环境对船舶与海洋工程 结构的影响方面还存在一定的局限性 。

船舶与海洋工程中的结构强度与抗波性能分析

船舶与海洋工程中的结构强度与抗波性能分析

船舶与海洋工程中的结构强度与抗波性能分析摘要:随着全球海洋事务的快速发展,对船舶和海洋工程的结构强度和抗波性能的研究日益重要。

本文旨在分析船舶与海洋工程中的结构强度和抗波性能,并探讨其影响因素。

通过数值模拟和实验研究,探讨了材料特性、结构形式、设计参数等因素对船舶和海洋工程的强度和稳定性的影响。

研究结果表明,合理的结构设计、优良的材料选择以及适当的波浪响应控制技术是确保船舶和海洋工程安全性和可靠性的关键。

本研究为船舶与海洋工程的结构设计和工程实践提供了可靠的理论基础和实用指导。

关键词:船舶;海洋工程;结构强度;抗波性能引言随着全球海洋事务的迅速发展,船舶和海洋工程的结构强度和抗波性能研究变得日益重要。

本文旨在分析船舶与海洋工程中的结构强度和抗波性能,并探讨影响因素。

通过数值模拟和实验研究,研究了材料特性、结构形式以及设计参数对强度和稳定性的影响。

合理的设计、优良的材料选择和适当的波浪响应控制技术是确保船舶和海洋工程安全可靠的关键。

本研究为结构设计和工程实践提供了可靠的理论基础和实用指导。

1.材料特性对结构强度的影响材料特性对船舶和海洋工程的结构强度具有重要影响。

材料的强度和韧性直接影响结构的承载能力和抵抗外部载荷的能力。

高强度材料可以提供更大的抗弯刚度和拉压强度,从而增强结构的稳定性和耐久性。

材料的耐腐蚀性和防护性能对于长期在海洋环境中运行的船舶和海洋工程至关重要。

合适的防腐涂层和材料选择可以有效延长结构的使用寿命并降低维护成本。

材料的疲劳性能和断裂韧性也是考虑的重要因素,它们决定了结构在多次循环载荷下的耐久性和安全性。

因此,在船舶和海洋工程的设计中,合理选择和评估材料特性是确保结构强度的关键步骤。

2.抗波性能分析抗波性能是船舶和海洋工程设计中的重要方面,其目的是确保结构在复杂海洋环境中的安全性和可靠性。

波浪对船舶和海洋工程的影响包括波浪力、波浪冲击、波浪荷载等,这些均可能对结构产生破坏性影响。

海缆敷设装备的船舶动力学和稳定性分析

海缆敷设装备的船舶动力学和稳定性分析

海缆敷设装备的船舶动力学和稳定性分析引言:海缆敷设装备是海洋工程领域中不可或缺的重要设备,它能够实现海底油气管道、通信光缆及电力电缆的敷设任务。

对于海缆敷设装备的船舶动力学和稳定性分析,是确保敷设任务安全可靠完成的关键步骤。

本文将深入探讨海缆敷设装备的船舶动力学特性和相关稳定性问题,从而为海洋工程的安全施工提供参考和指导。

一、船舶动力学特性分析1. 船舶运动的影响因素船舶运动受到许多因素的影响,其中主要包括船体的外形、重心高度、船载荷等。

首先,船体的外形决定了其在水中运动时所受到的阻力和推进力。

要保证海缆敷设装备的船舶动力学稳定性,需要对船体外形进行合理设计和优化。

其次,船舶的重心高度对船舶的稳定性起着重要作用。

重心过高会导致船舶在遇到风浪等外界力作用时容易发生失稳,因此需要合理控制船舶的重心高度。

最后,船载荷对船舶运动也有着一定的影响。

船舶的自由初期、荷载分布以及装载比例等都会对船体的稳定性产生影响。

2. 船舶受力分析船舶在运动过程中会受到横向力、纵向力和垂向力的作用。

横向力主要包括风力、浪力和橡胶缆绳拉力等,纵向力主要包括推进力、制动力和锚泊拉力等,垂向力主要包括浮力和重力。

在设计海缆敷设装备时,需要对船舶受力进行全面分析,确保船舶在不同工况下的稳定性和动力学特性。

3. 船舶运动响应与稳定性分析船舶运动响应和稳定性是船舶动力学中最重要的内容之一。

船舶的运动响应包括船舶的姿态、速度和加速度等,稳定性则涉及船舶的倾覆、偏心和摇摆等方面。

对于海缆敷设装备来说,倾覆和偏心对敷设操作都会产生不利影响,因此需要针对船舶的稳定性进行充分分析和优化设计,以提高敷设任务的安全性和有效性。

二、船舶动力学和稳定性问题的解决方法1. 结构设计优化船舶动力学和稳定性问题的解决离不开结构设计的优化。

通过对船体外形、重心高度以及船载荷等进行合理优化设计,能够减小船舶的阻力、控制船舶的姿态,并提高船舶的稳定性。

例如,通过采用低阻力外形、降低重心、合理分配载荷等措施,能够有效降低船舶在海洋工程施工中的风险。

海缆敷设装备的船舶动力系统优化

海缆敷设装备的船舶动力系统优化

海缆敷设装备的船舶动力系统优化船舶动力系统在海缆敷设装备中起到至关重要的作用,对于提高装备效率和可靠性至关重要。

为了优化海缆敷设装备的船舶动力系统,我们需要关注以下几个方面:动力需求分析、动力系统设计、燃料效率优化和智能化控制。

首先,动力需求分析是优化船舶动力系统的基础。

根据海缆敷设装备的特点和任务需求,对船舶动力需求进行系统分析和评估。

考虑到海缆敷设任务通常涉及较长的航程和持续的工作时间,需要确保动力系统具有足够的稳定性和强大的工作能力。

同时,还需要考虑船舶的载重量、速度要求以及环境因素等因素,以确保安全和高效的敷设作业。

基于动力需求分析,在动力系统设计方面,应综合考虑船舶的结构、机械系统和电气系统等。

首先,选择合适的主机和辅助动力设备是关键。

主机可以选择高效的柴油发动机或其他可再生能源发电设备,辅助动力设备包括电力发生装置、电池和发电机等。

其次,应合理设计船舶的船体结构和推进系统,以提高船舶的稳定性和操控性,确保在海况复杂的情况下能够顺利进行敷设作业。

燃料效率是船舶动力系统优化的重要方面。

通过采用现代化的燃烧技术、高效的废热回收系统和清洁能源装置等,可以降低燃料消耗和环境污染。

应注重燃料的储存和消耗监控,通过技术手段实时获取船舶燃料的消耗情况,以及燃料储存的剩余量,为船舶动力系统的优化提供数据支持。

另外,还可以利用智能控制技术,对动力系统进行自动化管理和优化运行。

通过合理的动力分配和智能化控制,可以提高燃料利用率,降低运行成本,延长动力设备的使用寿命。

对于船舶动力系统的智能化控制,可以借鉴现代船舶自动化技术和通信技术等。

通过安装传感器和监测设备,实时监测船舶的工作状态、动力参数、能耗数据等信息。

并借助先进的算法和数据分析技术,对船舶动力系统进行智能化管理和运行优化。

例如,通过分析历史数据,可以预测维护和故障,及时进行预防性维护和故障排查,提高装备的可靠性和稳定性。

此外,在船舶动力系统的优化中,应注重船员的培训和技术支持。

系泊设备下结构加强的安全性设计

系泊设备下结构加强的安全性设计
me n t s a r e me t ,a n d t he s t r u c t u r a l s t r e n gt h i s e ns u r e d . Th i s d e s i g n i s t o be v e r i f i e d a n d op t i — mi z e d f or gu a r a nt e e mo or i n g e q ui pme nt r e i n f o r c i n g s a f e t y i n s h i pp i ng o p e r a t i o n . Ke y wo r ds mo o r i ng;f i n i t e e l e me n t ;l o a d; s t r e n gt h c a l c u l a t i o n;s a f e t y de s i gn
U6 6 3 文献标志码 A
中图分类号
S t r u c t u r a l S a f e t y De s i g n u nd e r Mo o r i ng Equ i p me n t Re i nf o r c e r
SH U Zh a n
( Be s t wa y Ma r i n e& En e r g y Te c h n o l o g y C o . ,L t d . ,S h a n g h a i ,2 0 1 6 1 2,Ch i n a )
Ab s t r a c t A l a r g e s t r u c t u r a l a n a l y s i s s o f t wa r e MS C Pa t r a n / Na s t r a n i s u s e d t o e s t a b l i s h
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Abs r c :I s d f iul t a c l t te s f s p ri tucur nd rm o rn q pm e t e t i t a t ti i c t o c l u a e sr s eso u po tng sr t esu e o i g e ui n sofa c ra n
摘 要 : 在对 某海缆敷设船进行 系泊设备支撑结构局部加强时, 由于系泊设备受力复杂,对系泊设备下板架在不 同工况下的应力难 以计算。 因此采用大型有限元计算软件建立 甲板局部结构模型,对系泊工况下甲板局部加 强进行强度
校核。
关 键 词 : 系泊设备;强度校核;局部加强;有限元
St e t na y i fS r ng h A l sso uppo tng St uc ur o o rng r i r t ef rM o i
圈I 匾 l i 瑾 j
Desgn & De i vel m en op t
某 海 缆敷 设 船 系泊设 备 支 撑 结构 强度 分 析
刘 江波’ ,范伯 明 ,社 ,上 海 2 015 中 国 船 舶 及 海 洋 _ 程 设 计 研 究 院 ,上 海 2 0 3 0 0 0; 0 3; 丁 0 1 5)
Equ pm e t fCa e S lp qu m n so bl hi i O l Il
LI Ja g o ,F N m i g , JAN G a g u U in b A Bo n I Gu n y
(1Ch n q n S Ch n q n 0 0 0; . a sNK, h n h i 0 3 ; a i eDe in& R s a c n t u e o . o g i gM A, o g i g 4 0 5 2 Cls s a g a 01 5 3 M rn sg 2 e e r h I si t fChn , h n h i 0 3 t i a S a g a 01 5) 2
1 引 言
海缆 敷设 船长 期工 作在 海面 ,需 要频 繁使 用系 泊
本 船 共 有 8 E 0 [] 缆 桩 , 8 - A10 柱 导 缆 个 2 02带 4B 滚 2
器 ,li 3 0  ̄ E 0 带缆桩 ,4 2 0 ' - 个A 0 羊角单滚轮导缆器 ,1 个
A10 设 备 ,这 对 系泊设备 下 甲板 结构 的强度 要求 提 了很 B 8滚 柱导缆器 。本 文仅选 择上 甲板尾部的系泊设备 所 高的要求 。 随着 船舶 安全性 要求 的不 断提高 ,船舶 系 下 支 撑 结 构 进 行 说 明 ,如 图 1 示 。 泊 设备 的强度 问题越 来越 引人关 注 ,系泊设备 加强结
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上 甲板 尾 部 ( S)
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构 损 坏 ,严 重 影 响船 舶 的 经 济性 和安 全 性 。事 实证 明 ,系泊设 备加 强结构 的损 坏在很 多情况 下 与对加强
结 构局部 结构加 强考虑 不周 有关 。随着 大型有 限元计





算 软件 的发展 以及 在船 舶工 程方面 的应用 ,使 得精确 计算 系泊设 备下 甲板板 架应力 成为 可能 。本文 正是采


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用大 型有 限元 计算 软件N s a 建 立系泊设 备下 甲板结 at n r
c b e s p b c us h y be rc m p e o c sw h n w e ty t e i n s p ri tucu e Th r f r ,we a p n t a l hi e a e t e a o l x f r e e r o d sg u po tng sr t r . e e o e do tf ie i ee e ts fw a et sa ih fn t lm e tm o l fl a e k sr cur . ac l t t c u e sr s e n o c c t lm n o t r o e tbls ieee i n de o oc 1d c t t e c lu a esr t r te s sa d t he k is u u
构 有 限 元 模 型 , 以 船 舶 系 泊 设 备 作 业 时 的 主 要 工 况 受
一 一
碡 奇_
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力引入载荷模型 ,以C S《 C 钢质海船入 级规范20 》[ 06 1 ]
以及 相关修 改通报 为参考 以及 强度 校核 的标 准 ,对系 泊设备下 甲板结构局部加强提供计算依据 。
图1 上 甲板尾部结构图
本文 结构 强度 的分 析对象 是船 舶拖 带和 系泊设 备
下 的船体 结构 ,分析其 在设计 载荷 作用下 的强度 ,属
于 局 部 应 力 分 析 问 题 。 按 照 建 立 有 限 元 模 型 的 基 本 要
2 有限元模型
求[】 3,在建 立 甲板 上系泊设 备及其 相连船 体结构 的有
sr n t te g h.
K e o d :M o rn q i e ; r n t h c n Loc lsr n t e i ; n t l m e e h d yw r s o i g e u pm nt Ste g h c e ki g; a te g h n ng Fi iee e nt m to
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