自航絞吸挖泥船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和動(dòng)力響應(yīng)的分析與優(yōu)化.pdf

1、自航絞吸挖泥船有著不同于常規(guī)船型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其首尾均有很大的開槽來設(shè)置橋架和臺(tái)車,造成了主甲板上有大的開口;絞吸挖泥船上有復(fù)雜的工程設(shè)備,特別是橋架結(jié)構(gòu),在靜力及動(dòng)力分析時(shí)會(huì)與船體產(chǎn)生耦合作用。主甲板上的大開口以及放置在船體上的復(fù)雜工程設(shè)備會(huì)使自航絞吸挖泥船在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、變形和振動(dòng)特性等方面不同于常規(guī)船舶。全船結(jié)構(gòu)往往難以滿足包括動(dòng)力響應(yīng)在內(nèi)的各種動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo);或者雖然滿足了包括動(dòng)力響應(yīng)及動(dòng)力特性在內(nèi)的各種性能指標(biāo),但在船舶結(jié)構(gòu)、鋼材用

2、料等方面存在不經(jīng)濟(jì)性和不合理性。本文通過建立全船結(jié)構(gòu)(包括上層建筑)以及橋架結(jié)構(gòu)的有限元模型,并考慮橋架與船體的耦合作用,對(duì)全船結(jié)構(gòu)在航行及工作狀態(tài)下的總強(qiáng)度以及總振動(dòng)特性進(jìn)行了分析和研究,并最終應(yīng)用當(dāng)前工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域中的前沿性課題結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,對(duì)全船結(jié)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)優(yōu)化。具體主要對(duì)以下幾部分內(nèi)容進(jìn)行了研究和探討,以期對(duì)該類型船舶的設(shè)計(jì)提供參考和依據(jù)。
　　(1)全船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算。通過對(duì)船體結(jié)構(gòu)及橋架結(jié)構(gòu)建立有

3、限元模型,分析了船舶在航行和工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及變形。在此過程中重點(diǎn)研究了絞吸挖泥船復(fù)雜載荷的計(jì)算及加載方法。
　　(2)全船結(jié)構(gòu)總振動(dòng)分析。運(yùn)用動(dòng)力分析相關(guān)理論,計(jì)算船舶在航行及工作狀態(tài)下的振動(dòng)模態(tài)。分析橋架結(jié)構(gòu)對(duì)船舶模態(tài)的影響;在振動(dòng)模態(tài)分析的基礎(chǔ)上,分別對(duì)船舶在航行及工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行預(yù)報(bào)。對(duì)航行狀態(tài)和工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　(3)全船結(jié)構(gòu)靈敏度分析。以全船構(gòu)件板材厚度和骨材規(guī)格為設(shè)計(jì)