平台强度分析

目录

1 概述 (03)

2 分析方法 (03)

3 分析载荷 (05)

4 分析工况 (03)

5 许用应力 (03)

6 基本数据 (04)

7 分析模型 (04)

8 分析结果 (05)

9 结论 (05)

附录A：原始数据 (06)

附录B：分析模型 (07)

附录C：应力云图 (10)

1概述

本《平台结构强度分析》报告书是对XXX油船加装检疫模块平台的平台结构强度进行分析。

2分析方法

平台结构强度分析的方法是有限单元方法（FEM），应用的分析程序是ANSYS。

3分析载荷

平台结构强度分析中的计算载荷包括：

（1）结构自重载荷（程序自动计算）；

（2）设备工作载荷（21.3t）；

（3）油箱工作载荷（36.2t）；

（4）船舶运动的惯性载荷

横向惯性载荷：4.07m/s2

纵向惯性载荷：0.85m/s2

垂向惯性载荷：（9.8+0.96）m/s2

(5) 风载：100年一遇的16.9m/s并且从船的横向吹来

4分析工况

平台结构强度分析的分析工况为：

（5）设备工作工况（包括结构自重载荷、油箱工作载荷、设备工作载荷、船舶运动的惯性载荷、风载）；

5许用应力

平台结构材料特性为：

密度= 7850kg/m3

弹性模量= 2.11×1011Pa

泊松比= 0.3

屈服极限（平台/支架/附连船体结构）= 235MPa

许用相当应力（平台/支架/附连船体结构）= 164.5MPa

支架和附连船体结构材料特性为：

密度= 7850kg/m3

弹性模量= 2.11×1011Pa

泊松比= 0.3

屈服极限（平台/支架/附连船体结构）= 315MPa

许用相当应力（平台/支架/附连船体结构）= 220.5MPa

6基本数据

用于建立平台及附连船体结构分析模型的数据由大连XXX公司提供，包括：（1）GENERAL ARRANGEMENT (PF101.10)

（2）CONSTRUCTION PROFILE & DECK PLANS (SB003.10)

（3）QUARANTINE TANK & TOPPING PLANT ARR. (BS15-501-001)

（4）PLATFORM CONSTRUCTION (BS15-501-002)

船舶的主要尺度如下：

总长243.275 m 垂线间长233.000 m 型宽41.800 m

型深20.000 m

设计吃水12.200 m

结构吃水13.700 m

7分析模型

平台结构的分析模型包括平台结构及附连船体结构中的甲板结构（FR58至FR67），参见附录B。采用壳单元（SHELL63）模拟平台和附连船体结构的所有构件构的横梁和纵骨等结构。壳单元（SHELL63）具有拉压、扭转和弯曲能力，单元具有6个自由度，分别是沿x、y、z方向的线位移和绕x、y、z轴的转角。

模型采用直角坐标系统，其中：

X轴纵向，指向艏为正。

Y轴横向，指向左舷为正。

Z轴垂向，向上为正。

模型中平台结构的所有厚度取设计图纸中的标注尺寸。

平台支柱采用体单元划分；

甲板及甲板下型材的有限单元网格尺度为0.2m

其它结构的有限单元网格尺度为0.06m。

8分析结果

根据上述分析模型和分析工况，完成平台结构强度分析，其结果汇总于表8-1中，相应的应力和变形云图参见附录C。

表8-1 分析结果汇总表

9结论

分析结果表明：

（1）平台及附连船体结构的应力略大于强度要求；

（2）平台及附连船体结构的整体应力较小，但局部区域的应力集中较大；

（3）平台及附连船体结构的最大等效应力为243MP，最大等效位移为33.61mm；

图A-1 原始数据

图A-2 原始数据

图B-1 分析模型图

图B-2 分析模型图

附录C：应力云图

图C-1 应力云图（Sx，工况1）

图C-2 应力云图（Sy，工况1）

图C-3 应力云图（Sz，工况1）

图C-4 应力云图（Seqv，工况1）

图C-5 等效位移云图（Usum，工况1）

附录D：模态分析

图D-1 一阶模态

图D-2 二阶模态

图D-3 三阶模态