Dynamic Stress Analysis of the Leg Joints of Self-Elevating Platform

Since a self-elevating platform often works in water for a long time, the lattice leg is largely influenced by wave and current. The amplitude of leg joint stresses is a very important factor for the fatigue life of the platform. However, there are not many researches having been done on the mechanism and dynamic stress analysis of these leg joints. This paper focuses on the dynamic stress analysis and suppression methods of the leg joints of self-elevating platforms. Firstly, the dynamic stresses of the lattice leg joints are analyzed for a self-elevating platform by use of the 5th-order Stokes wave theory. Secondly, the axial and bending stresses are studied due to their large contributions to total stresses. And then, different joint types are considered and the leg-hull interface stiffness is analyzed for the improvement of the joint dynamic stress amplitude. Finally, some useful conclusions are drawn for the optimization design of the self-elevating platform.

特殊工况下大型通用门式起重机基础设计可靠性验算

某长江大桥建设工程设置了水上施工平台,用于布置一台180 t通用门式起重机,主要用来吊运钢箱。该起重机的基础较特殊,是全钢管柱架构的施工平台,且位于长江之上。为了确保起重机使用安全,对其基础设计进行了计算,并通过有限元建模,计算整体结构的强度,再对应力最大处的钢管进行稳定性验算,来验证起重机基础的安全性。

四川省大渡河金川水电站地下厂房岩壁吊车梁岩台超挖处理措施及锚杆注浆时机研究

为了解决金川水电站地下厂房岩壁吊车梁岩台超挖严重问题,综合考虑现场地质状况、开挖现状、施工条件以及后续开挖可能进一步加剧围岩劣化等因素,对岩台超挖部分实施混凝土回填,并与岩壁吊车梁同期施工。通过建立岩壁吊车梁和回填混凝土及围岩三维有限元数值模型,计算分析了洞室下部开挖过程中的洞壁应力释放和桥机轮压、受拉锚杆注浆时机对岩壁吊车梁受拉锚杆应力以及壁吊车梁应力影响。结果表明:岩壁吊车梁锚固锚杆应力主要受洞壁应力释放影响,轴向拉应力最大值位于岩体中,桥机轮压影响幅度仅为0.32~3.15 MPa;岩壁梁锚固锚杆不宜与系统锚杆同时注浆。岩壁吊车梁运行状态良好,满足稳定要求。

基于模型更新的在线有限元起重机监测平台

为解决施工过程中起重机的实时力学性能、安全预警评估和受力状态可视化研究的缺失问题,文中提出了一种新的基于结构模型更新的在线有限元起重机监测平台。该平台依托龙门起重机和塔式起重机,采用基于物联网的安全状态监测和有限元模型更新计算相结合的方法,实现了龙门起重机应力云图随吊重和小车位置的实时变化以及塔式起重机高度和吊臂转角驱动有限元模型的更新并计算。其中,有限元计算结果可视化采用基于WebGL的三维引擎Three.js,通过该引擎实现实时理论应力云图展示,可以更直观地展示理论值。该平台的有限元计算精度高且速度快,安全状态报警反应迅速,试运行效果良好,可广泛应用于起重机监测平台。

基于改进PID算法的钢铁行车系统建模与控制

行车是钢铁物流过程中最重要的设备之一,其运行的稳定性、安全性至关重要。综合考虑了负载摆动对行车系统的影响,利用拉格朗日方程对钢铁物流行车系统进行动力学建模,分析了系统动能和广泛力,并搭建了滑轨行车仿真实验平台。针对传统比例积分微分(PID)控制器在不确定、非线性系统中控制性能不理想的问题,采用模糊PID和误差反向传播(BP)神经网络自适应调整控制器参数,提高了系统的动态性和抗干扰性。将两种改进的智能PID控制算法与传统PID进行了仿真实验对比。结果表明,采用BP神经网络优化的PID控制器(BP-PID)和模糊PID性能均优于传统PID,且BP-PID的响应速度更快、鲁棒性更强。

大型履带式起重机行走钢平台设计与分析研究

针对采用大型履带式起重机对钢结构部件进行吊装时地下室顶板加固成本较高的难题,提出了一种模块化钢平台对地下室顶板进行加固的方法,并对该平台的承载力和变形进行分析,提出了合理的使用建议。同时,对使用中的安全和环保措施进行分析和提议。

受控空间内大型设备吊装方法研究

随着越来越多商业办公大楼的不断兴建,人们对于楼宇功能及环境舒适度要求的提升与日俱增,作为提供舒适度所需负荷的来源,冷水机组、锅炉、柴发等大型设备的安装就位是整个项目中后期施工的核心工序。特别是在一些环境复杂,空间受限的困难条件下进行大型设备的吊装就位,是该类项目施工过程中必须要克服的施工难点。

基于VR的门座起重机实训平台开发

为解决门座起重机操作者培训工作中培训方式单一、难以实现理论和实践相结合的问题,开发一款基于VR技术的门座起重机实训平台。该平台驾驶控制终端选用设备原件还原真实环境,具有3种吊装货物和3种典型船型供学员选择操作,可使学员在高度仿真的VR环境中进行起重机操作技能的学习和训练。该平台具有训练和考核2种模式,可让学员在同一台设备上完成学习和考试,提高培训效率。

海上平台起重机状态监测及故障诊断技术研究与应用

起重机作为海上作业的关键设备,其运行状态与安全性对作业的顺利进行至关重要。因此,对海上平台起重机的状态监测和故障诊断技术进行了深入研究,并提出了一种新型的监测和诊断方法。该方法通过综合分析和应用先进技术,有效地提高了起重机的运行稳定性和安全性。研究结果表明,这种方法能够准确地监测设备状态,并及时诊断出潜在的故障,为海上作业的安全和效率提供了有力的保障。

水电站溢洪道高架塔机拆除施工技术

为满足南屯1水电站溢洪道高架塔机拆除用400 t吊车的承载力和作业宽度,在大坝主体下游临空侧,创新采用叠梁门在相邻闸墩上浇筑混凝土墩搭设简支梁为下游侧吊车前支腿提供支撑;下游侧后支腿采用在溢洪道闸墩上浇筑混凝土墩作为支撑平台;上游侧前支腿和侧后支腿均采用在大坝主体顶面上铺设工字钢作为支撑平台;并利用理论和数值模拟方法,对支撑平台承载力的安全性进行验证,结果表明,支撑平台可满足400 t吊车在拆除高架塔机时的承载力和作业宽度,在总结拆除施工工艺流程和要点的基础上,成功利用废弃叠梁门拆除了南屯1水电站溢洪道高架塔机,取得了良好的经济效益,可为高空受限环境下塔机拆除施工提供有益借鉴。

风电安装平台起重机穿绳工艺技术及应用

文中以1200 t风电安装平台主起重机为例,详细介绍了穿绳实施规则及流程,并针对本项目变幅缠绕系统、主钩缠绕系统特点,制定了新型合理的穿绳工艺方案,提高了施工效率、节省了人力、改善了施工流程,并保证了钢丝绳的预紧力及安装质量,规避了后续起重作业安全风险,为类似起重机的穿绳提供了指导。

风浪流载荷下大型海上平台拆解装备起重作业数值模拟

文章以从事大型海上平台设施拆解、安装作业的海洋工程起重船为例,研究超大型海洋工程起重船在风浪流载荷下的运动特性,通过频域分析得到船舶在波浪载荷下运动响应幅值,进而进行时域分析,得到风浪流载荷下的起重作业动态参数。结果显示,起重船提升大型海上设施时,风浪流引起的船舶运动和起重机载荷动态变化均小于起重机设计能力,在设计工况下大型起重机的作业可行性得到验证。

海洋平台吊机iCrane自动控制模型

为了促进海洋平台吊机产品系列化、自动化及信息化发展进程,针对多样化的海洋平台吊机产品,提出一种iCrane控制系统模型。描述了模型组成、功能和应用方法。介绍了载荷力矩指示、运动及调速、安全保护及报警等关键技术,并以一种常用的海洋钻井平台配套吊机为控制对象设计开发了一套应用样机。样机在模拟试验和应用实例中取得了良好的效果。最后指出,在此模型下的各个层面和单元都集中体现海洋平台吊机系列化产品的自动化和信息化水平,并可积累大量宝贵的信息和数据资源,为将来实现油气装备大数据库管理打下坚实基础。

一种大型港口起重机参数化设计平台建设方案

港口起重机具有尺寸大、结构复杂、非标定制化特点,在研制阶段通常存在设计周期长、设计冗余大等问题。为了适应面向未来的数字化技术的发展,以岸边集装箱起重机为例,给出一个参数化设计平台方案。该方案在梳理岸桥的设计内容和流程基础上,对设计过程中用到的相关设计软件进行二次开发,并与人机交互界面实现软件通讯和调用。相比于经验法设计,参数化设计可较大幅度地提高港口起重机的设计效率。

塔式起重机参数化建模平台的开发及应用

为了顺应塔式起重机设计系列化、参数化和标准化的发展趋势,建立塔式起重机参数化建模平台。建立塔式起重机钢结构APDL命令流,应用Visual Studio设计塔式起重机参数化建模平台可视化界面,通过VisualStudio的接口程序,实现ANSYS软件的后台调用,在建模过程中对整机结构尺寸采用变量赋值的方式实现塔式起重机参数化建模。用工程实例仿真验证了搭建的塔式起重机参数化建模平台的准确性,改进了传统有限元建模过程,提高了塔式起重机结构分析效率。

海洋平台起重机状态监测边缘端系统设计与应用

海洋平台起重机状态监测和故障诊断系统存在信息系统升级改造和各子系统数据融合问题。为解决此问题,提出一种基于工控机的边缘端软件系统。通过分析系统架构、子系统接入方式、数据来源及接口协议、有效数据处理等,开发出包含数据采集、实时数据显示、数据查询和分析、报警、故障查询、维护决策支持等功能模块的系统。结果表明:该系统能接入并整合PLC控制系统、钢丝绳系统、润滑系统等子系统数据,可以新增传感器以满足海洋平台起重机的状态监测和故障诊断需求。同时,作为边缘端的系统,它能够实时处理数据并反馈指导操作人员工作,为运维人员提供准确的数据信息,降低故障风险和维修成本。

海洋平台吊机双动力驱动适应性改造分析与应用

起重吊机是海洋石油平台常用的关键设备之一,吊机的运转稳定性关系到海洋平台的正常安全生产。现役的海洋平台吊机,多为柴油机或电动机单动力驱动形式。因海洋平台距离陆地较远,交通运输不方便不及时等影响,单动力驱动的吊机在使用上受到很大限制。通过对海洋平台吊机现状进行分析,结合海洋平台发展形势,对柴油机-电动机双动力驱动吊机适应性改造的可实施性、可推广性、安全性、经济性进行分析。

海上无人平台基座式起重机远程操控系统的研究与应用

为进一步提高海上无人平台管理效率及人员登临的便利性,通过对其起重机远程操控系统的研究,开发形成了一套完整的技术方案,并成功应用于渤海油田。经现场应用验证,该系统能够有效提高海上无人平台人员及物资交换的效率,切实降低了人力负荷。

药卷切割装置在地下厂房岩壁吊车梁岩台光面爆破施工中的应用

岩壁吊车梁开挖施工是水电站地下厂房施工中质量要求最高、工艺要求最严格、技术难度最大的关键部位。岩壁吊车梁开挖的成型质量直接影响到后期岩壁梁的运行安全,是岩壁梁成败与否的第一关键要素,复杂地质条件下岩壁梁开挖难度更大,对技术要求更高。笔者介绍一种2号岩石乳化炸药的药卷切割装置,用于解决需要准确间隔装药时人工使用刀具切割炸药效率低、人员投入大等问题,大大地提高了分割药卷的精准度,加快光面爆破小药卷制作速度。

超高层建筑内爬塔吊底部防护平台设计与应用

以星河雅宝高科创新园三地块施工总承包工程为背景,针对超高层建筑内爬塔吊底部安全防护这一难题,设计并应用了可随内爬塔吊同步爬升的防护平台。平台主要结构为“井”字形钢梁,通过钢丝绳悬挂在塔吊内爬基节下并可随塔吊同步爬升。当平台爬升时,与墙体保持一定距离,而当平台工作时,与墙体之间的间隙被完全封闭。该平台具有安全可靠、质量轻等优点,并减少了内爬升塔式起重机对下部结构施工安全的影响,取得了良好的效果,可为同类项目提供参考。