45万吨级超大型矿砂船全船结构有限元分析

超大型矿砂船由于船体结构的特殊性和船体本身的超大型化,使船体强度校核很难用常规规范中的梁理论方法或舱段有限元计算确定.在研究超大型矿砂船全船分析的基础上,探讨了超大型矿砂船全船结构有限元模型和质量模型的建模方法、波浪载荷和舱内货物载荷计算方法及解决全船载荷动态平衡的惯性平衡处理技术.以一条45万吨级的超大型矿砂船为例,完整实现了全船有限元分析全过程,计算出各个工况下的船体变形和应力,对正确地进行超大型矿砂船全船结构强度直接计算具有指导作用.

VLGC全船结构有限元分析研究

超大型全冷式液化气船(VLGC)由于其结构的复杂特性,需进行全船结构有限元分析以准确评估结构强度。对VLGC全船有限元分析方法、流程进行了研究,对一系列技术关键点进行了讨论,并结合目标船进行FEA建模和计算分析工作。对计算结果进行了分析和讨论,得出相关结论,对该类复杂船型的主船体结构、支承系统以及A型独立液货舱的设计具有重要参考意义和指导作用。

全船结构静动态优化设计

在采用归一化灵敏度分析方法对全船结构众多设计变量进行必要取舍的基础上,建立全船结构优化模型。通过优化板材厚度和骨材型号等离散变量,使结构在满足相应的频率、强度、变形约束和几何限制等条件下,达到全船结构重量最小化的优化目标。以某自航绞吸挖泥船为研究对象,建立优化模型,采用iSIGHT中集成的自适应模拟退火算法进行静力学、动力学特性的计算分析和优化设计。优化结果表明:优化后的全船结构在满足强度和刚度要求下,不仅具有更轻的结构质量,而且具有更高的固有频率储备,更低的振动水平,较好的实现了全船结构的优化设计。

超大型深水远岸风电安装船全船结构强度计算与校核

针对超大型自航自升式海上风电安装船结构设计不可靠而导致出现安全问题,需进行精确的结构变形和应力分析。利用有限单元法对深水海上超大型风电安装平台结构在不同工况下的变形和应力状态进行分析,解析和计算表达出安装平台结构及其与起重基座、桩腿等重要受力结构的协调关系与变化情况。计算结果表明,安装平台在各个工况下的应力值均未超过材料的许用应力的限度,平台主体的主要力学特性均满足相关要求。

基于参数灵敏度的漂浮物推拖船结构优化

基于参数灵敏度分析方法完成了漂浮物推拖船的结构优化设计。在对整船结构的设计变量进行约束基础上,建立了整船结构优化模型。通过优化板材厚度和骨材型号等离散模型,使得船体结构满足相应的频率特征和强度要求。通过模拟退火算法分析漂浮物推拖船静态和动态特性,并建立其优化模型。实验结果表明:基于参数灵敏度分析的结构优化可以减轻船舶整体结构质量,且在满足强度和刚度需要的前提下具备较高的自然频率裕度和较低的振动频率。优化后,全船总质量降低5.31 t,一阶垂直频率减少10.086 7 Hz,二阶垂直频率减少10.572 8 Hz。