大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文 摘要 提高船舶質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，縮短施工時(shí)間，是船舶行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的 必然結(jié)果和要求。改進(jìn)船舶改裝工藝水平是提高船舶質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本的主要手段。 船舶改裝過(guò)程應(yīng)力和變形控制研究是改進(jìn)修船工藝水平的基礎(chǔ)，深入研究船舶改裝中的 應(yīng)力和變形問(wèn)題，從力學(xué)角度分析修船工藝的科學(xué)性和合理性，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，找出改進(jìn)措 施，進(jìn)而為施工工藝改進(jìn)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。 本論文主要對(duì)如下船舶修理中甲板大型生產(chǎn)模塊在安裝調(diào)運(yùn)以及生產(chǎn)( 航行) 過(guò)程 中相關(guān)應(yīng)力進(jìn)行研究： ( 1 ) 大型模塊整體吊裝中吊杠受力分析 對(duì)船舶改裝大型模塊吊裝中的吊杠進(jìn)行了強(qiáng)度分析，采用有限元方法分析梁的彎 曲，經(jīng)實(shí)際吊裝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，所建立的吊梁有限元模型準(zhǔn)確可靠，對(duì)改裝船的安全生產(chǎn)在 理論計(jì)算上給出了有力支持。 ( 2 ) 整體模塊自身受力分析 以模塊為單元，對(duì)其在航行、工作過(guò)程中船舶變形傾斜、外界環(huán)境( 風(fēng)) 、自身構(gòu) 件重量等因素造成的影響進(jìn)行了分析，詳細(xì)說(shuō)明了各種工況下的載荷要求。 關(guān)鍵詞：船舶改裝；應(yīng)力；吊裝；吊杠 船舶改裝中的大型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 r e s e a r c ho ns t r e s sa n a l y s i sf o rp r o d u c t i o nm o d u a ld u r i n gs h i p c o n v e r s i o n a b s t r a c t i m p r o v i n gc o n v e r s i o na c c u r a c y ，r e d u c et h ep r o d u c t i o n c o s t sa n di n c r e a s i n gl a b o r p r o d u c t i v i t ya r ei n e v i t a b l er e s u l t sa n dr e q u e s t so ft h ed e v e l o p m e n to fs h i p b u i l d i n g i ti sa l l i m p o r t a n tm e t h o df o ra d v a n c i n gs h i p b u i l d i n gq u a l i t y t oi m p r o v es h i p b u i l d i n gp r o c e s s e s r e s e a r c ho nt e c h n i co fs h i p b u i l d i n gp r o c e s s e si st h ef o u n d a t i o no fi m p r o v es h i p c o n v e r s i n g p r o c e s s e s t h e r e f o r e ，d e e pr e s e a r c ho n s t r e s st e c h n i co fs h i p c o n v e r s i n gp r o c e s s e si se s s e n t i a l i nt h i ss t u d y ，r e s e a r c ho ns h i p c o n v e r s i n gu p p e rd e c kp r o d u c t i o nu n i ts t r e s sa sf o l l o w i n g ： ( 1 ) r e s e a r c ho ns p r e a d e r b a rd u r i n gu p p e rd e c kp r o d u c t i o nu n i tl i f t i n g s t r e s sa n a l y s i sf o rs p r e a d e rb a rd u r i n gu p p e rd e c kp r o d u c t i o nu n i tl i f t i n g ，u s i n gf i n i t e e l e m e n tm e t h o d ，s t u d y d e f l e c t i o no ft h eb a r s i t el i f t i n ge x p e r i m e n tv a l i d a t e st h a tt h es p r e a d e r b a rf em o d e li sa c c u r a t ea n dr e l i a b l e i ti st h et h e o r ys u p p o r tf o rs a f ei i f l i n go fb i gu n i td u r i n g s h i p c o n v e r s i n g ( 2 ) r e s e a r c ho np r o d u c t i o nu n i td u r i n gf p s ov a r i o u sw o r k i n gc o n d i t i o n s t a k et h eu p p e rd e c kp r o d u c t i o nu n i ta so n ee l e m e n t , s t u d ym ee l e m e n t ss t r e s sd u et o f p s od e f l e c t i o n i n c l i n i n g ，e n v i r o n m e n tl o a d ( w i n d ) ，s e l f - s t r u c t u r ee r e a n da l lw o r k i n g c o n d i t i o ns u c ha si n p l a c e ，t r a n s p o r t a t i o na n dl i f t i n gs h o u l db ei n v o l v e di nt h es t r e s sa n a l y s i s k e yw o r d s ：s h i p c o n v e r s i n gp r o c e s s ；s t r e s sa n dd e f o r m ；s p r e a d e rb a r ；l i f t i n g 大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 作者鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究 工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外， 本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含其他已申請(qǐng) 學(xué)位或其他用途使用過(guò)的成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的貢獻(xiàn) 均已在論文中做了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。 學(xué)位論文題目：墼絲邀裝主鮑太型搓迭擔(dān)差左堂悶塑煎蕉 作者簽名： 主墨l 軍一一一 日期：二盟年j l 月二；二日 大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文 大連理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本人完全了解學(xué)校有關(guān)學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，在校攻讀學(xué)位期間 論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于大連理工大學(xué)，允許論文被查閱和借閱。學(xué)校有 權(quán)保留論文并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，可以將 本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、 縮印、或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期：豳年上月_ 至竺日 日期：4 年蘭月三日 大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文 1 緒論 本章主要論述了論文選題的科學(xué)依據(jù)和工程意義，船舶改裝工藝過(guò)程研究已成為修 船領(lǐng)域中一個(gè)重要的研究方向，論文的研究工作對(duì)提高修船效率、降低生產(chǎn)成本具有重 要工程價(jià)值；重點(diǎn)介紹了國(guó)內(nèi)外關(guān)于船舶改裝大件吊裝相關(guān)環(huán)節(jié)的研究成果和研究進(jìn) 展；在此基礎(chǔ)上，提出了論文需要解決的主要問(wèn)題，并介紹了論文的主要研究?jī)?nèi)容。 1 1 選題的科學(xué)依據(jù)與工程意義 船舶改裝大型模塊整體吊裝是船舶改裝中的項(xiàng)先進(jìn)工藝。船舶改裝大型模塊整體 吊裝，是將整個(gè)模塊作為一個(gè)總段，在主船體改裝的同時(shí)，在場(chǎng)地上制造模塊整個(gè)總段， 完成結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管路的裝配和焊接工作，以整體起吊、移運(yùn)至船上( 在船臺(tái)或碼頭) 安裝的一種工藝方法。 船舶改裝大型模塊整體吊裝，是當(dāng)前深化修船生產(chǎn)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，是縮短修 船周期的一個(gè)重要手段，也是實(shí)現(xiàn)殼、舾、涂一體化修船的前提條件。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)、 作業(yè)和管理，逐步實(shí)現(xiàn)空間分道、時(shí)間有序的修船模式，增加修船總產(chǎn)值以增強(qiáng)船廠的 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，是深化修船生產(chǎn)設(shè)計(jì)的最終目的。 但船舶大型化以及預(yù)舾裝水平的提高使模塊整體分段的尺寸、重量越來(lái)越大，剛性 則相對(duì)減小。與此同時(shí)，模塊結(jié)構(gòu)趨向輕巧，由此可見(jiàn)，模塊的整體吊裝將變得更加困 難。研究合理的吊裝工藝，是順利實(shí)施模塊吊裝的關(guān)鍵。 此外，吊杠作為吊裝作業(yè)的關(guān)鍵部件，要求有極高的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)合理性。傳 統(tǒng)的吊杠強(qiáng)度校核公式相對(duì)簡(jiǎn)單，計(jì)算誤差較大，計(jì)算結(jié)果不能真正反映吊杠的受力狀 態(tài)，實(shí)際局部應(yīng)力值可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于計(jì)算結(jié)果。盡管采用安全系數(shù)來(lái)提高安全性，但由于 實(shí)際結(jié)果與計(jì)算值差別很大，設(shè)計(jì)者往往忽視危險(xiǎn)性。研究更加準(zhǔn)確可靠的吊杠強(qiáng)度校 核公式十分必要。 1 2 船舶改裝大型模塊整體吊裝工藝研究進(jìn)展 韓、日船廠與配套企業(yè)協(xié)作生產(chǎn)的中間產(chǎn)品逐步走向大型化、集成化、成品化。協(xié) 作給配套廠的模塊大型模塊中間產(chǎn)品達(dá)到完整性狀態(tài)，即模塊由配套廠制作成成品提供 給船廠。韓國(guó)( 株) 東方精- f 甚, p 是以建造完整的模塊為主的大型船舶配套企業(yè)，它每年 要制作9 0 個(gè)完整的模塊大型模塊提供給日本和韓國(guó)的船廠?？梢?jiàn)韓、日船廠具有較高 的模塊大型模塊整體吊裝工藝水平。 船舶改裝中的大型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 目前，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者開(kāi)始模塊整大型模塊體吊裝強(qiáng)度計(jì)算。楊永謙【l 】對(duì)2 9 0 0 0 1 ：貨 船模塊整體吊裝變形及應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，用平面應(yīng)力元的空間組合結(jié)構(gòu)模型來(lái)計(jì)算。龔恢 【2 】對(duì)模塊的強(qiáng)度采用二維有限元分析，將結(jié)構(gòu)離散成梁?jiǎn)卧M(jìn)行計(jì)算，并采用經(jīng)典力學(xué) 方法，利用三彎矩原理，校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。無(wú)論應(yīng)用經(jīng)典力學(xué)計(jì)算還是將結(jié)構(gòu)處理成梁?jiǎn)?元，都可以降低計(jì)算強(qiáng)度，縮短計(jì)算時(shí)間，但卻降低計(jì)算精度，無(wú)法體現(xiàn)結(jié)構(gòu)在三維上 應(yīng)力和變形的分布形式。 張延昌等【3 j 通過(guò)建立1 0 5 0 0 0 d w t 油船模塊整段有限元模型，分別計(jì)算了模塊吊裝 前以及整吊兩種工況下結(jié)構(gòu)對(duì)自重作用的響應(yīng)，計(jì)算得到模塊構(gòu)件的應(yīng)力與變形水平。 張延昌等在計(jì)算吊裝強(qiáng)度時(shí)，取駕駛甲板左右舷壁板整個(gè)板邊約束位移，結(jié)構(gòu)垂向( z 軸) 施加慣性載荷。在這種工況下，計(jì)算結(jié)果無(wú)法清楚體現(xiàn)吊點(diǎn)區(qū)域的局部變形。 還有一些學(xué)者船舶分段吊裝工藝的研究。 魯學(xué)林【4 】簡(jiǎn)述了淺吃水萬(wàn)噸級(jí)散裝貨船模塊的吊裝工藝實(shí)施過(guò)程，主要克服起吊高 度不夠和吊點(diǎn)強(qiáng)度較弱等困難，為船舶吊裝工作提供了一定借鑒經(jīng)驗(yàn)。 金俊洪【5 1 分析了4 3 0 0 p c t c ( 汽車(chē)運(yùn)輸船) 船艏部大型分段在水下的吊裝作業(yè)過(guò)程，其 中要克服橫風(fēng)、橫向潮流以及作業(yè)時(shí)間等困難，通過(guò)計(jì)算分析提出吊裝工藝，總結(jié)了大 型船體分段水上吊裝的經(jīng)驗(yàn)。 吳仲其【6 】等對(duì)船舶分段吊運(yùn)翻身工藝計(jì)算進(jìn)行研究，對(duì)分段重心計(jì)算、吊環(huán)布置位 置和吊環(huán)強(qiáng)度進(jìn)行分析，介紹一種適用于模塊翻身用大梁結(jié)構(gòu)。顧廷家1 7 j 從吊環(huán)布置方 向、安放位置、強(qiáng)度以及吊環(huán)下船體結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)等方面進(jìn)行安全性分析，提出確保安全 吊運(yùn)的檢查措施。 其它工程領(lǐng)域的吊裝工藝也進(jìn)行了相應(yīng)研究。 王大偉【8 】對(duì)北京路大橋鋼箱梁吊裝施工進(jìn)行研究，計(jì)算了吊索長(zhǎng)度、索鞍偏移和索 夾的安裝位置，分析了吊裝過(guò)程各主纜、吊桿和加強(qiáng)梁的變化規(guī)律。 張冰【9 】以大跨度空間結(jié)構(gòu)施工中最常使用到的吊裝手段和臨時(shí)支撐為研究對(duì)象，提 出了針對(duì)不規(guī)則板架單元的吊裝分析和支撐分析的能量方法，并進(jìn)行了施工分析軟件的 開(kāi)發(fā)。 以上各種吊裝工藝的研究局限于一般鋼結(jié)構(gòu)的吊裝，即要求吊裝時(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)力滿(mǎn)足安 全性要求。對(duì)于模塊整體吊裝而言，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿(mǎn)足要求的同時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)的變形提出了 更高的要求。 上世紀(jì)8 0 年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者開(kāi)展吊裝吊環(huán)的設(shè)計(jì)研究。 s o h 1 0 】認(rèn)為傳統(tǒng)吊環(huán)設(shè)計(jì)為節(jié)約設(shè)計(jì)時(shí)間和成本而采用保守的假設(shè)和公式，設(shè)計(jì)的 吊環(huán)結(jié)構(gòu)過(guò)強(qiáng)而增加了生產(chǎn)成本。s o h 采用二維有限元方法進(jìn)行吊環(huán)設(shè)計(jì)研究，通過(guò)和 三維有限元結(jié)果對(duì)比確定吊環(huán)設(shè)計(jì)模型 大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文 b i n 1 4 1 結(jié)合相應(yīng)規(guī)范，提出一種等效的吊環(huán)極限強(qiáng)度校核公式，用該公式計(jì)算7 種 圓管吊環(huán)強(qiáng)度，6 種吊環(huán)強(qiáng)度接近屈服破壞而1 種吊環(huán)不滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。該公式可用于 預(yù)測(cè)吊環(huán)的屈服載荷。 r u s s o 1 2 。1 3 】闡述了吊環(huán)的設(shè)計(jì)思想和應(yīng)用簡(jiǎn)單粱理論的設(shè)計(jì)方法，采用有限元方法 驗(yàn)證該理論設(shè)計(jì)吊環(huán)的有效性，最后給出該方法的局限性。后續(xù)研究中又給出一個(gè)用于 大量手工計(jì)算的圖譜方法。 c h o o t l 4 采用三維有限元方法分析各種圓管用吊環(huán)的應(yīng)力和變形，計(jì)算可知吊環(huán)具有 很大強(qiáng)度裕度。c h o o 認(rèn)為吊環(huán)屈服應(yīng)力p y 是一個(gè)比較好的吊環(huán)強(qiáng)度校核參數(shù)，并且認(rèn) 為吊環(huán)主板強(qiáng)度對(duì)吊環(huán)強(qiáng)度影響明顯。 劉善德，宋巖苓l l 副根據(jù)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)各大船廠分段大型化趨勢(shì)，提出了降低修船成本而 減少分段吊環(huán)數(shù)量以及制造吊環(huán)所需鋼材的問(wèn)題。著重介紹了使用比較廣泛的座式和板 式吊環(huán)的改進(jìn)思想、最佳型式以及改進(jìn)后的經(jīng)濟(jì)效益。 梁有祥【1 6 1 通過(guò)對(duì)修修船生產(chǎn)實(shí)踐中吊環(huán)的安全性經(jīng)濟(jì)性分析，提出吊環(huán)設(shè)計(jì)的基本 方法。 宋恒家【1 7 】對(duì)吊環(huán)的受力分析、變形計(jì)算按實(shí)際的軸孔配合公差的配合間隙值計(jì)算出 危險(xiǎn)斷面的彎矩，最后對(duì)吊環(huán)進(jìn)行強(qiáng)度校核。 張曉音【1 8 從焊接工藝出發(fā)，對(duì)吊環(huán)的安全可靠性進(jìn)行分析，通過(guò)典型吊環(huán)的抗拉強(qiáng) 度實(shí)驗(yàn)與有限元強(qiáng)度分析，論證了吊環(huán)在吊裝載荷下的安全可靠度。 許壽彭【1 9 】等根據(jù)桿件彎曲變形的力學(xué)理論，結(jié)合實(shí)際工程問(wèn)題，分析了某吊環(huán)的力 學(xué)特性，并利用有限元分析軟件對(duì)吊環(huán)進(jìn)行了建模與計(jì)算。 從以上研究可知，傳統(tǒng)吊環(huán)校核公式存在較大的計(jì)算誤差，以上學(xué)者為提高吊環(huán)的 安全性進(jìn)行相應(yīng)研究。通過(guò)以上研究可知，提出更加準(zhǔn)確方便的吊環(huán)強(qiáng)度校核公式十分 必要。 1 3 本文的主要研究?jī)?nèi)容 第一章緒論，論述了本文選題的科學(xué)依據(jù)和意義；簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)外的主要研究進(jìn)展； 介紹了本文主要研究?jī)?nèi)容。 第二章進(jìn)行模塊整體吊裝中吊杠受力分析。采用理論與實(shí)踐驗(yàn)證相結(jié)合的原則，先 從彈性力學(xué)解析解出發(fā)驗(yàn)證有限元模型的j 下確性，再通過(guò)實(shí)際吊杠模型實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)有限元 模型可靠性；對(duì)吊杠在重力作用下引起的變形進(jìn)行模擬，分析吊杠在受載情況下的安全 性。 船舶改裝中的大型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 第三章進(jìn)行f p s o 甲板模塊在各種工況下的受力分析。以某美國(guó)公司某油船改裝成 f p s o 過(guò)程中，甲板石油大型生產(chǎn)模塊為研究對(duì)象，對(duì)其在系泊、托航、工作等狀態(tài)下 的受力進(jìn)行了全面的分析。 1 4 小結(jié) 本章是論文的緒論部分，論述了本文選題的科學(xué)依據(jù)和實(shí)際工程意義：分析了國(guó)內(nèi) 外在該研究方向上的主要研究成果和研究進(jìn)展；提出了本文的主要研究工作。 參考文獻(xiàn) 【l 】楊永謙，黃貽平，陳超核2 9 0 0 0 t 貨船模塊整體吊裝變形及應(yīng)力計(jì)算【j 武漢交通科技大學(xué)學(xué)報(bào)1 9 9 4 ， 9 ，v o l3 ，3 0 1 - 3 0 6 ， 【2 】龔恢大型模塊的整體吊裝叨船舶1 9 9 9 ，6 ，v o l 3 ，2 7 3 1 【3 】張延昌，王自力，羅廣恩船舶模塊整體吊裝強(qiáng)度有限元分析【j 】船舶工程2 0 0 6 ，v 0 1 2 8 ，n 0 36 2 6 5 【4 】魯學(xué)林一艘萬(wàn)噸級(jí)散貨船模塊的整體吊裝【j 修船技術(shù)2 0 0 1 年第二期，1 7 18 【5 】金俊洪大型船體分段水上吊裝的實(shí)現(xiàn)【j 】修船技術(shù)2 0 0 6 年第二期，2 6 2 9 【6 】吳仲其，馬慶蓮，袁文林船體分段吊裝工藝【j 】江蘇船舶，1 9 9 0 年第2 期，1 9 2 2 【7 】顧延家，船體分段吊裝工作的安全性分析【j 】修船技術(shù)，1 9 8 7 年0 6 期，1 9 - 2 2 8 】王大偉北京路大橋鋼箱梁吊裝施工研究【j 】大連理工大學(xué)碩士論文，2 0 0 6 年6 月 【9 】張冰大跨度空間結(jié)構(gòu)建造過(guò)程中吊點(diǎn)和支撐位置合理性研究 d 】浙江大學(xué)碩十學(xué)位論文2 0 0 6 年 3 月 【1 0 】s o ha i k a h ，s o hc h e e k i o n g d e s i g na n da n a l y s i so fo f f s h o r el i f t i n gp a d e y e s j j o u r n a lo f c o n s t r u c t i o n a ls t e e lr e s e a r c h ，v 1 4 ，1 9 8 9 ，p 1 6 7 1 8 0 f1 】b i ns i a ow e n ( n a n y a n gt e c h n o l o g i c a ll n s t ) ，f a nw o n gw a i u l t i m a t es t a t i cs t r e n g t ho fp a d e y eo n t u b u l a r m e m b e r j s o u r c e ：j o u r n a lo f c o n s t r u c t i o n a ls t e e lr e s e a r c h ，v1 9 ，n3 ，1 9 9 1 ，p1 6 7 1 8 1 【1 2 】r u s s oe d w i np ，g e l p is i di ，c a y l ld a v i dr ，g a r i cg r e g o r y p a d e y ed e s i g na n da n a l y s i s c p r o c e e d i n g so ft h es e c o n di n t e r n a t i o n a lo f f s h o r ea n dp o l a re n g i n e e r i n gc o n f e r e n c e vl 19 9 2 ，p 3 2 6 3 3 0 【13 】r u s s oe d w i np j ，c r i s pj o h nn ，s t c y rw i l l i a mw ，e g e s e l ie n g i na l i f t i n ge y ed e s i g n c p r o c e e d i n g so f t h ei n t e r n a t i o n a lo f f s h o r ea n dp o l a re n g i n e e r i n gc o n f e r e n c e , v l ，1 9 9 7 ，p4 2 5 4 3 3 【14 】c h o oy s ，l e ek h ，l e ew h s t r e s s e sa n ds t r e n g t ho fp a d e y et oc i r c u l a rp i p ec o n n e c t i o n c p r o c e e d i n g so f t h ei n t e m a t i o n a lo f f s h o r ea n dp o l a re n g i n e e r i n gc o n f e r e n c e ，v1 ，19 9 6 ，p5 7 0 5 7 6 【1 5 】劉善德，宋巖苓船體分段吊環(huán)最佳型式的選擇 j 】修船技術(shù)，1 9 8 7 年1 2 月，3 0 一3 7 【1 6 】梁有祥，趙建英，徐鴻志修修船施工中的吊環(huán)設(shè)計(jì)【j 】中國(guó)修船，v 0 1 1 9n o 3 ，2 0 0 6 ，3 8 4 1 【1 7 】宋恒家超重機(jī)吊環(huán)的曲梁計(jì)算【j 】起重運(yùn)輸機(jī)械，2 0 0 6 ( 8 ) 5 2 5 7 【l8 】張曉音吊裝眼板在船舶上業(yè)使崩中的安全可靠性分析【d 大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2 0 0 4 ，7 【1 9 】許壽彭，馬大為，馮勇，李志剛基于有限元方法的吊環(huán)數(shù)值仿真 j 】系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)2 0 0 6 ，v 0 1 1 8 n o 12 3 3 6 2 3 3 6 4 - 4 - 大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文 2 大型模塊整體吊裝中吊杠受力分析 用有限元方法，以某美國(guó)公司某油船改裝成f p s o 過(guò)程中，甲板石油大型生產(chǎn)模塊 為研究對(duì)象，進(jìn)行模塊整體吊裝吊杠的強(qiáng)度分析，并根據(jù)吊架設(shè)計(jì)整吊工藝方案，計(jì)算 驗(yàn)證方案的可靠性，對(duì)模塊整體吊裝用吊杠進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。介紹了船舶模塊整體吊裝工 作中一些相關(guān)工藝因素的選擇。吊杠是吊裝作業(yè)的連接點(diǎn)，要求有極高的安全可靠性、經(jīng) 濟(jì)合理性。本章首先分析吊杠吊耳分布力情況，并結(jié)合曲梁理論推導(dǎo)了新的吊環(huán)強(qiáng)度計(jì) 算公式。通過(guò)與傳統(tǒng)強(qiáng)度校核公式和有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比可以看出，新的校核公式比傳 統(tǒng)強(qiáng)度校核公式更加接近實(shí)際情況。采用新的吊環(huán)強(qiáng)度計(jì)算公式可顯著提高吊環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)的可靠性。 2 1 引言 現(xiàn)代修船技術(shù)以成組技術(shù)理論為指導(dǎo)。修船成組技術(shù)是以船舶的“中間產(chǎn)品”為導(dǎo)向 的建造技術(shù)，替代傳統(tǒng)的以工種專(zhuān)業(yè)化為導(dǎo)向的組組生產(chǎn)原則。中間產(chǎn)品是修船成組技 術(shù)中的一個(gè)重要概念。中間產(chǎn)品由各種零部件組裝而成，然后再將它們裝配成一艘現(xiàn)代 化的船舶。中間產(chǎn)品區(qū)別于中間部件，最重要的特征是中間產(chǎn)品有相對(duì)的獨(dú)立性與完整 性。 以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的模塊制造即在主船體建造的同時(shí)，在平臺(tái)上制造模塊整個(gè)總 段，完成全部的結(jié)構(gòu)裝配和焊接工作，以及艙室的設(shè)備和屬具的安裝、裝飾、涂裝，然 后把整個(gè)模塊吊到主船體上合攏。 建立以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的生產(chǎn)組織模式為基本特征的現(xiàn)代化修船模式，提高生產(chǎn)效 率、縮短修船周期是關(guān)鍵。船舶模塊整體吊裝，是當(dāng)前深化修船生產(chǎn)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之 一，是縮短修船周期的一個(gè)重要手段，也是實(shí)現(xiàn)殼、舾、涂一體化修船法的前提條件。 如何實(shí)現(xiàn)模塊成品化生產(chǎn)，是目前修船領(lǐng)域面臨的一個(gè)課題。 隨著船舶大型化以及預(yù)舾裝水平的提高使模塊整體分段的尺寸、重量越來(lái)越大，剛 性相對(duì)減小。與此同時(shí)，模塊板厚也在向薄板方向發(fā)展( 日本船廠已經(jīng)開(kāi)始使用4 5 m m 鋼板建修船舶模塊) 。由此可見(jiàn)，模塊的整體吊裝將變得更加困難。研究合理的吊裝工 藝，是實(shí)現(xiàn)模塊成品化生產(chǎn)的關(guān)鍵【l 。本章通過(guò)計(jì)算分析，對(duì)某甲板石油大型生產(chǎn)模 塊整體吊裝中吊杠受力進(jìn)行研究。 船舶改裝中的大型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 2 2 模塊整體吊裝中吊杠受力分析 本章以某美國(guó)公司某油船改裝成f p s o 過(guò)程中，甲板石油大型生產(chǎn)模塊為研究對(duì)象， 應(yīng)用有限元法，著重分析1 2 0 0 噸主吊粱的強(qiáng)度。計(jì)算中應(yīng)用美國(guó)石油協(xié)會(huì)( a p d 和美國(guó) 焊接協(xié)會(huì)( 蝌s ) 的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，主要如下： r p 2 a w s d p l a n n i n g ，d e s i g n i n ga n dc o n s t r u c t i n gf i x e do f f s h o r ep l a t f o r m s ， w o r k i n gs t r e s sd e s i g n d 1 1 一s t n l c t u r a lw e l d i n gc o d e ( 1 ) 材料特性 整個(gè)吊梁的材質(zhì)為a h 3 6 ，它的屈服強(qiáng)度為3 5 5 m p a 在常溫下，該材質(zhì)的其他特性如下： 表2 1 材料特性 t a b l e2 1m a r t i a lp r o p e r t y ( 2 ) 1 2 0 0 t 吊杠的結(jié)構(gòu)和載荷情況 當(dāng)模塊的重量作用在吊杠的中心時(shí)，吊杠的結(jié)構(gòu)和載荷情況如圖2 1 所示； 8 0 0 t 太連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)硬士學(xué)位論文 圖21 吊杠的結(jié)豐旬和載荷情況 f i g2 l m es t r i l c ma n d l o a d s o f t h e l 2 0 0 ts d 目b a r 因?yàn)槟K的重心不在吊杠的中心位置，我們?cè)试S重心向左或向右偏移1 米的距離。吊耳接 受載荷情況如下： ，= 1 2 0 1 0 7 3 x 5 9 0 6 7 5 = 6 6 92 t ，a 糾載荷用于1 5 倍。 也就是說(shuō)：p = 1 5 6 7 0 = 1 0 0 5 t 2 2 1 吊耳強(qiáng)度分析 ( ”吊耳模型 以吊杠的一半建立有限元模型，困為吊杠的外形是對(duì)稱(chēng)的。 有限元計(jì)算模型如圖22 所示： ( 2 ) 頂部吊耳分析： 頂部吊耳分析如下 圖22 有限元計(jì)算模型 f i g2 2 ah m f f e m o d e 船舶改裝中的太型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 圖23 頂部吊耳受力固 f i g2 , 3 t h es f c t u ma n d l o a d s o f t h e t o dp a d c y e 當(dāng)頂部吊耳分析實(shí)現(xiàn)后，根據(jù)對(duì)稱(chēng)原理可得吊杠中部區(qū)域的情況，底部吊耳的內(nèi)表面x y 方向的變形量被確定。吊耳內(nèi)孔上半表面受山1 0 0 5 噸，左半表面受力6 0 91 噸。 計(jì)算結(jié)果項(xiàng)部吊耳受力圖如下： 大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文 圖2 4 頂部吊耳受力圖 f i g 2 4s t r e s sf i g u r eo f t h et o pp a d e y e 因?yàn)椴牧系牟馁|(zhì)是a 3 6 ，它的屈服強(qiáng)度為3 5 5 m p a 。 根據(jù)上圖分析最大應(yīng)力為3 0 8 m p a ，它滿(mǎn)足a p i2 a 標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)閼?yīng)力小于3 5 5 m p a 。 相同的分析方法，得到第二個(gè)吊耳的最大應(yīng)力為3 4 3 m p a 。 ( 3 ) 底部吊耳受力分析： 底部吊耳載荷情況如下圖2 5 所示： ，亂 2氅誓呈!蘭霪鳥(niǎo)一，29。，2。 丫： 一| i 一一斗 5 0 2 5 t 5 0 2 5 t 圖2 5 底部吊耳受力圖 f i g 2 5t h es t r u c t u r ea n dl o a d so f t h eb o t t o mp a d e y e 底部吊耳的受力分析方法和項(xiàng)部的相同，兩個(gè)吊耳孔的下部?jī)?nèi)表面分別受力5 0 2 5 t ，左面 底部吊耳孔的左內(nèi)表面受力2 9 0 1 2 t ，右面底部吊耳孔的右內(nèi)表面同樣受力2 9 0 1 2 t ，應(yīng)增加5 的載荷。底部吊耳的載荷和邊界情況有限元模型如下圖2 6 所示，受力分析結(jié)果如圖2 7 所示： 一9 一 ， 船舶改裝中的大型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 圖26 底部吊耳載荷和邊界情況 f i g2 6 l o a da n db o u n d a r c o n d i t i o no f * h e b o t l o mp a d e y e 圈27 底部吊耳受力圖 f i g27s t r e s s f i g u r eo f * h eb o t t o mp a d e y e 大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文 根據(jù)上圖計(jì)算結(jié)果，最大應(yīng)力為3 2 3 m p a 它滿(mǎn)足a p i2 a 強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗∮?3 5 5 m p a 。 第二個(gè)吊耳計(jì)算方法相同，計(jì)算出的最大應(yīng)力為3 4 7 m p a ，同樣滿(mǎn)足a p i2 a 要求，因?yàn)?它小于3 5 5 m p a o 222 吊杠強(qiáng)度分析 根據(jù)吊杠的載荷和受理情況，吊杠軸向受力6 0 91 t 。，并且吊杠與吊索具鋼絲繩的重量對(duì) 吊杠自身所產(chǎn)生的力矩在計(jì)算杠的強(qiáng)度時(shí)己經(jīng)考慮了。在有限元模型中選擇1 8 8 號(hào)粱單元，模 型薔j 為2 0 0 個(gè)小的單元，粱的右部只可沿z 軸向運(yùn)動(dòng)，其他方向已被限制：梁的左部位移和 z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)不被固定，其他轉(zhuǎn)動(dòng)方向被固定。 計(jì)算時(shí)假設(shè)吊杠左側(cè)受力3 8 68 2 5 t 。 吊杠應(yīng)力圖如圖2 8 所示： 圖28 吊杠應(yīng)力圖 f i g 28s t r c s s f i g u r eo f s f e a d e t b a r 從圖2 8 可知，吊杠軸向的最大應(yīng)力為1 3 7 m p 它滿(mǎn)足a p i2 a 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn) 5 ) 吊杠穩(wěn)性爿算 吊杠慣性矩： ，= 云( d 4 _ 妁 船舶改裝中的大型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 ：丟( 1 2 4 - l 1 2 4 ) = 0 0 2 4 5 4 7 6 5 0 6 廳 p j 2 三( d 4 一d 4 ) 6 4 、 7 ；( d 2 搿) = o 4 1 0 3 6 5 6 9 0 6 縱向系數(shù)：1 = 1 柔度系數(shù)：五= 吾= 石石面2 3 贏2 5 = 5 6 6 5 五盧2 = 7 4 5 7 因?yàn)榈醺艿娜岫刃∮谖錺 ( 五 五p ) ，吊杠的穩(wěn)性不符合要求，歐拉方程不適用。從上面的分 析可以得到，該吊杠只可用于彈性范圍內(nèi)的吊裝作業(yè)，在這個(gè)范圍內(nèi)穩(wěn)性不予考慮。 綜上所述，該吊杠符合a p i2 a 標(biāo)準(zhǔn)。 參考文獻(xiàn) 【l 】楊永謙，黃貽平，陳超核2 9 0 0 0 t 貨船模塊整體吊裝變形及應(yīng)力計(jì)算【j 】武漢交通科技大學(xué)學(xué)報(bào)1 9 9 4 ， 9 ，v o l3 ，3 0 1 3 0 6 【2 】龔恢大型模塊的整體吊裝【j 船舶1 9 9 9 ，6 ，v 0 1 3 ，2 7 3 1 【3 】張延昌，王自力，羅廣恩船舶模塊整體吊裝強(qiáng)度有限元分析【j 】船舶工程2 0 0 6 ，v o i 2 8 ，n 0 36 2 6 5 【4 】魯學(xué)林一艘萬(wàn)噸級(jí)散貨船模塊的整體吊裝 j 】修船技術(shù)2 0 0 1 年第二期，1 7 1 8 【5 】金俊洪大型船體分段水上吊裝的實(shí)現(xiàn) j 】修船技術(shù)2 0 0 6 年第二期，2 6 2 9 【6 】吳仲其，馬慶蓮，袁文林船體分段吊裝工藝【j 】。江蘇船舶，1 9 9 0 年第2 期，1 9 2 2 【7 顧廷家船體分段吊裝工作的安全性分析【j 】修船技術(shù)1 9 8 7 ，6 ，1 9 2 2 一1 2 大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文 3f p s o 大型生產(chǎn)模塊各種工況下的受力分析 3 1 簡(jiǎn)介 本項(xiàng)目是某油輪改裝成f p s o ，設(shè)計(jì)服役年限1 5 年。 本模塊的主要結(jié)構(gòu)為輥圓的梁和支柱，垂直面上有管狀斜支撐，所有節(jié)點(diǎn)均為焊接 形式。模塊位置如圖3 1 中的陰影所示。 a f t p o r s l d e iilll翊一 i i llftn i li lll p w d s l - a r b o a r ds i d e 圖3 1 模塊位置圖 f i g 3 1m o d u a ll o c a t i o n 本章主要研究該模塊主要結(jié)構(gòu)能否承受f p s o 在設(shè)計(jì)年限內(nèi)運(yùn)輸、系泊等各種工況 下的載荷要求。分析計(jì)算中應(yīng)用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)主要如下： a b sg u i d ef o rf p ia b sg u i d ef o rb u i l d i n ga n dc l a s s i n gf l o a t i n gp r o d u c t i o n i n s t a l l a t i o n s ( 2 0 0 4 ) a bsr u l ef o rm o d ua b sr u l e sf o rb u i l d i n ga n dc l a s s i n gm o b i l eo f f s h o r e d r i l l i n gu n i t s ( 2 0 01 ) a b sr u l ef o rs t e e lv e s s e l s a b sg u i d ef o ro f f s h o r ei n s t a l l a t i o n s a p ir p 2 a w s dr e c o m m e n d e dp r a c t i c ef o r p l a n n i n g ，d e s i g n i n g ， a n d c o n s t r u c t i n gf i x e do f f s h o r ep l a t f o r m s w o r k i n gs t r e s sd e s i g n ，21s te d i t i o n a i s c w s d s p e c i f i c a t i o nf o rt h ed e s i g n f a b r i c a t i o na n de r e c t i o no fs t r u c t u r a l s t e e lf o rb m l d i n g s ，a l l o w a b l es t r e s sd e s i g n ，9 t he d i t i o n a w sd1 1a m e r i c a nw e l d i n gs o c i e t y s t r u c t u r a lw e l d i n gc o d e a s t m ( a m e r i c a n s o c i e t yo ft e s t i n gm a t e r i a l s ) ( 1 ) 材料特性 密度： 彈性模量： 泊松比： 最小屈服應(yīng)力： 7 8 5m t m 3 2 0 5 0 0 0m p a 0 3 如表3 1 所示： 一1 3 船舶改裝中的大型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 表3 1 材料的最小屈服應(yīng)力 t a b l e3 1m i n y i e l ds t r e s sf o ra l lm e m b e r s ( 2 ) 慣性載荷：( m s 2 ) ( 3 ) 船舶撓度 靜態(tài)和運(yùn)輸分析包括由于加載和排空壓載艙或波浪引起的船舶的彎曲變形( 中垂 中拱) 。船舶縱向彎曲變形大于船長(zhǎng)1 5 0 0 時(shí)已被考慮。 ( 4 ) 環(huán)境載荷 環(huán)境載荷包括風(fēng)力載荷。 風(fēng)力載荷是假定形狀因數(shù)= 1 0 計(jì)算的，并且陰影部分為管子單元所有的考慮區(qū) 域。風(fēng)有8 個(gè)標(biāo)題方向( x ，一x ，y ，y 及4 5 度角方向) x 方向代表船體從尾至首；y 方向代表船體從右舷至左舷。 海面以上1 0 米處設(shè)計(jì)風(fēng)速( m s ) ： 拖航過(guò)程中最大風(fēng)速為2 6 1m s ( 1 0 年周期) 海面以上1 0 米1 小時(shí)平均值。 ( 5 ) 受風(fēng)區(qū)域計(jì)算：根據(jù)a b s ( 普通規(guī)范) 。 節(jié)點(diǎn)號(hào) x ( m )y ( 1 1 1 )z ( m ) l1 7 72 0 7 12 3 1 34 4 6 2 3 節(jié)點(diǎn)號(hào)x ( 1 1 1 ) y ( m )z ( m ) 1 9 1 。 2 0 7 12 3 1 34 4 6 2 大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文 節(jié)點(diǎn)號(hào) x( m ) y ( 1 1 1 ) z( m ) 2 52 0 7 12 3 1 33 4 2 2 2 a b s 浮式裝備建造及分類(lèi)指導(dǎo)書(shū) ，風(fēng)速風(fēng)速 角度 ( 1 0m i na v g ) ( 1m i n a v g ) 荷載情況真實(shí)方向 + ( 按順時(shí)針?lè)较? m s e cm s e c 操作時(shí)的風(fēng)速 對(duì)應(yīng)l o 年周期內(nèi)1所有方向所有8 個(gè)方向 2 3 9 0 02 6 6 0 6 分鐘內(nèi)平均風(fēng)速 即時(shí)風(fēng)速對(duì)應(yīng) 1 0 0 年周期內(nèi)1 分鐘所有方向所有8 個(gè)方向 3 0 8 4 03 4 3 3 1 內(nèi)平均風(fēng)速 吊運(yùn)時(shí)的風(fēng)速 ( 1 h r 對(duì)應(yīng)1 0 年周期內(nèi)1所有方向所有8 個(gè)方向 2 6 1 0 0 、 3 0 7 9 8 分鐘內(nèi)平均風(fēng)速 a v g ) 一1 5 一 船舶改裝中的大型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 其中： 外形系數(shù)( c s ) = 1 0 ( 參考a b s 指導(dǎo)書(shū)中結(jié)構(gòu)外形的表1 ) 1 3 = o 1 6 ( 1 分鐘平均值；o 1 2 5 1 小時(shí)平均值) 高度系數(shù)( c h ) = ( z z r e f ) 2 b = l ，4 6 ( 6 ) 設(shè)備重量：如表3 2 所示。 表3 2 設(shè)備重量 t a b l e3 2e q u i p m e n tl o a d s 其中： 滑車(chē)處許用載荷為5 9 4 m t 。 對(duì)于那些發(fā)生5 。7 度至6 0 度傾斜的主輔絞車(chē)來(lái)說(shuō)，其最大的“絞車(chē)?yán)?裝載 量( 負(fù)荷) 已經(jīng)解決并適宜地應(yīng)用在各個(gè)方向的拉力上。 考慮到無(wú)法預(yù)料到的角度差( 作為一個(gè)假設(shè)的案例) 的可能性，與最大角度差 為2 度的相對(duì)應(yīng)的水平負(fù)載已經(jīng)應(yīng)用在方向滑輪的相應(yīng)位置。 ( 7 ) 其它載荷：如表3 3 所示。 表3 ，3 其他載荷 大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文 t a b l e3 3o t h e rl o a d s 序號(hào) 專(zhuān)業(yè)設(shè)備重量 設(shè)備工作重量依據(jù) 3 2 中垂中拱計(jì)算 如圖3 2 所示。 一1 7 一 船舶改裝中的大型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 圖3 2 中垂中拱計(jì)算 f i g 3 2h o g g i n ga n ds a g g i n gc a l c u l a t i o n 一1 8 案茹囂鼉 薯躺黑踹篇篇 縱傾 橫傾( + 2 2 5 0 z 酤 9 o o x x p 玎 郡黼躺域 ) = o 吣 a o m “ 灘 q x x # 碼 私躺輔域 爿 i i 量僵 瓶膽影向 船舶改裝中的大型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 z 向分量= 載荷xc o s2 2 5 0 = 載荷x0 9 2 4 y 向分量= 載荷xs i n2 2 5 0 = 載荷xo 3 8 3 用于船舶破損情況下的因數(shù)： x 方向= 0 1 7 4y 方向= o 3 8 3 z 方向= 0 9 8 5 3 4 拖航情況 考慮到跨國(guó)運(yùn)輸，設(shè)備被從船廠運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)該建立一個(gè)針對(duì)每種船身模型的 三維式應(yīng)力分析。在吊運(yùn)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣性力將會(huì)在這個(gè)分析中有所體現(xiàn)。從船體運(yùn)動(dòng) 中計(jì)算出來(lái)的加速率也包括在下面的表格內(nèi)。船體中垂中拱也包括在這次分析中。甲板 上的加速率也已給出，并且運(yùn)用在任何模型下的運(yùn)輸分析中。吊運(yùn)過(guò)程中甲板的加速度 是基于2 0 度橫傾和3 度縱傾計(jì)算而來(lái)的，縱傾橫傾的周期同為1 4 秒。 3 5 密性試驗(yàn) 模型結(jié)構(gòu)需要用水壓負(fù)荷來(lái)分析檢測(cè)其局部設(shè)計(jì)。這個(gè)分析需要考慮到管系的某 部分加載水壓后構(gòu)件的載荷情況。模塊的水壓試驗(yàn)應(yīng)該在預(yù)制廠家或船廠做，因此沒(méi)有 環(huán)境、慣性以及船體變形的影響。同時(shí)設(shè)備的壓力試驗(yàn)需要船東的認(rèn)可。這種認(rèn)可建立 在水壓測(cè)試狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)分析。 3 6 吊運(yùn)分析 吊運(yùn)分析是用來(lái)測(cè)定施加在結(jié)構(gòu)上的壓力與a p ir p 2 a 一致。只有在起重過(guò)程中 的載荷才包括在分析中。所有對(duì)起重，運(yùn)輸，安裝工作有關(guān)的臨時(shí)項(xiàng)目( 起重吊具橫木， 吊索，鐐銬，臨時(shí)支撐，安裝援助，制造設(shè)備和遺留在模具上的材料等等) 都包括在舉 重分析中。 3 7 載荷詳情 如表3 4 所示。 表3 4 載荷細(xì)節(jié) 大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文 t a b l e 3 4l o a dd e t a i l 3 8 分析方法 系泊、拖航和吊運(yùn)狀態(tài)分析是一個(gè)主要結(jié)構(gòu)模型中計(jì)算機(jī)三維空間模型的典型靜 態(tài)線性分析。 分析中考慮了模塊支撐處f p s 0 的甲板和模塊結(jié)構(gòu)的相互作用。船體運(yùn)動(dòng)和加速度 分析中的慣性力通過(guò)模塊沿三個(gè)位移方向上的最大加速度來(lái)定義。 3 8 1 應(yīng)用軟件 模塊分析運(yùn)用的是s a c s 系統(tǒng)，該軟件最早起源于航空航天技術(shù)及其程序代碼，現(xiàn) 已發(fā)展成當(dāng)今海事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析中應(yīng)用最廣泛的軟件系統(tǒng)，目前有超過(guò)3 0 0 家專(zhuān)業(yè)海事 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公司采用s a c s 系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含多個(gè)互相兼容的分析程序，不僅適用于各類(lèi) 海事結(jié)構(gòu)分析，也適用于各種民用建筑結(jié)構(gòu)。 參考軟件如下： 船舶改裝中的大型模塊相關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究 s a c se x e c u t i v e o f f f s h o r e5 2 0 1 4 s e r v i c ep a c k2 該軟件由美國(guó)e n g i n e e r i n gd y n a m i c s ，i n c 公司開(kāi)發(fā)維護(hù) 3 8 2 數(shù)值模擬的原理 此模型構(gòu)造的計(jì)算機(jī)模型包括所有主要的縱骨及橫向框架，支撐部分，和對(duì)角拉 條。 像那些支撐小口徑管線的附屬二級(jí)構(gòu)造不包含在計(jì)算機(jī)模型中，因?yàn)檫@些被認(rèn)定 為非負(fù)荷模型。假定甲板保證水平穩(wěn)性并被劃分為網(wǎng)格型有限元單元。 3 8 3 支撐點(diǎn)條件 對(duì)于這個(gè)模型的支撐點(diǎn)已經(jīng)在模具尾部上配置了兩個(gè)固定點(diǎn)。最靠舷內(nèi)舷外的一 行支撐點(diǎn)在橫向受壓，中間的各行支撐點(diǎn)只受壓。除兩個(gè)固定支點(diǎn)外，該模塊在縱向可 隨意滑動(dòng)。 ti 山。 圖3 3 支撐邊界條件 f i g 3 3s u p p o r tb o u n d a r yc o n d i t i o n 3 8 4 許用應(yīng)力增加因數(shù) a p i r p 一2 a 許用應(yīng)力的影響因素如表3 5 所示。 表3 5 許用應(yīng)力的影響因素 大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文 t a b l e3 5a l l o w a b l es t r e s sm o d i f i e r s 設(shè)計(jì)條件 許用應(yīng)力因數(shù) 系泊：( 正常，o