錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究
本文關(guān)鍵詞:錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:錨機(jī)是船舶錨泊系統(tǒng)的動力核心,在船舶營運(yùn)過程中承受錨鏈拉力與上浪載荷的作用,容易發(fā)生結(jié)構(gòu)變形,因此錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計已引起了設(shè)計者的廣泛關(guān)注,并且對其結(jié)構(gòu)安全的校核已被船級社列入強(qiáng)制要求,F(xiàn)有船舶錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計往往遵從于母型船或設(shè)計者的個人經(jīng)驗(yàn),缺乏完整的設(shè)計指導(dǎo);同時傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式也存在設(shè)計過程繁瑣、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、結(jié)構(gòu)功能重復(fù)等諸多不足。針對這些問題,本文對錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和結(jié)構(gòu)型式的改進(jìn)進(jìn)行了研究。 根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)和實(shí)踐調(diào)研資料,系統(tǒng)地總結(jié)了傳統(tǒng)型式的錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。對現(xiàn)有支撐結(jié)構(gòu)的布置型式,載荷的計算與分布及有限元強(qiáng)度校核方法進(jìn)行了詳細(xì)說明。 對現(xiàn)有支撐結(jié)構(gòu)的型式進(jìn)行了改進(jìn),應(yīng)用集成化設(shè)計方法將甲板上的支撐結(jié)構(gòu)與甲板下的局部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成,提出只在甲板下布置支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計型式。通過與錨機(jī)原支撐結(jié)構(gòu)對比,結(jié)果表明新設(shè)計結(jié)構(gòu)的計算應(yīng)力較小,同時結(jié)構(gòu)重量可大幅降低,因而驗(yàn)證了其可行性。 基于現(xiàn)有錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計制造及錨機(jī)與支撐結(jié)構(gòu)的安裝流程,應(yīng)用模塊化的設(shè)計方法提出了錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計理念,并給出了模塊化的支撐結(jié)構(gòu)型式。根據(jù)研究結(jié)果,新型模塊化錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)可在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求的前提下,簡化建造工藝并且減輕了結(jié)構(gòu)的重量,具有良好的實(shí)用價值。 進(jìn)而在Ansys有限元軟件的基礎(chǔ)上,使用APDL語言編制了錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)參數(shù)化的有限元結(jié)構(gòu)建模、載荷計算和強(qiáng)度校核等程序模塊,通過不同的模塊組合實(shí)現(xiàn)了不同型式錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的快速設(shè)計和分析。 本文在現(xiàn)有錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計方法基礎(chǔ)上,應(yīng)用多種現(xiàn)代設(shè)計方法對錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的改進(jìn)進(jìn)行了研究,取得良好效果。這些新型結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計理念也可推廣應(yīng)用于其它甲板機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計中。
【關(guān)鍵詞】:船舶舾裝 錨機(jī) 支撐結(jié)構(gòu) 集成化 模塊化 參數(shù)化
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:U664.42
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 目錄7-10
- 1 緒論10-17
- 1.1 船舶錨泊系統(tǒng)10-11
- 1.1.1 錨泊系統(tǒng)的重要性10
- 1.1.2 錨泊系統(tǒng)的組成10-11
- 1.1.3 現(xiàn)代錨泊系統(tǒng)的發(fā)展趨勢11
- 1.2 錨機(jī)11-12
- 1.3 錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)12-13
- 1.4 本課題的研究內(nèi)容13-16
- 1.4.1 課題背景13
- 1.4.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.4.3 論文的研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)15-16
- 1.5 本章小結(jié)16-17
- 2 錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計17-30
- 2.1 現(xiàn)有錨機(jī)支撐的結(jié)構(gòu)型式17-20
- 2.1.1 支撐結(jié)構(gòu)與錨機(jī)的連接型式17-18
- 2.1.2 支撐結(jié)構(gòu)的布局形式18-20
- 2.2 錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的初步尺寸20-22
- 2.2.1 支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計20-21
- 2.2.2 甲板下局部加強(qiáng)設(shè)計21-22
- 2.3 載荷計算方法22-24
- 2.3.1 工作載荷22-23
- 2.3.2 上浪載荷23-24
- 2.4 載荷分布24-27
- 2.4.1 加載方式24-25
- 2.4.2 上浪載荷加載25-26
- 2.4.3 作載荷加載26-27
- 2.5 支撐結(jié)構(gòu)有限元強(qiáng)度校核27-29
- 2.5.1 有限元分析方法27-28
- 2.5.2 結(jié)構(gòu)有限元分析過程28
- 2.5.3 支撐結(jié)構(gòu)有限元分析的要求28-29
- 2.6 本章小結(jié)29-30
- 3 錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)集成化設(shè)計30-41
- 3.1 集成化結(jié)構(gòu)設(shè)計30-32
- 3.1.1 現(xiàn)有錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計的不足30
- 3.1.2 集成化設(shè)計理念30-31
- 3.1.3 集成化的錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)型式31
- 3.1.4 集成化支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計方法31-32
- 3.2 集成化設(shè)計的實(shí)例研究32-39
- 3.2.1 設(shè)計實(shí)船參數(shù)32-33
- 3.2.2 艏樓結(jié)構(gòu)型式33-35
- 3.2.3 集成化支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計型式35-37
- 3.2.4 錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)力的計算37-39
- 3.2.5 結(jié)構(gòu)重量對比39
- 3.3 集成化錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計總結(jié)39-40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 4 模塊化錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計41-53
- 4.1 模塊化支撐結(jié)構(gòu)41-44
- 4.1.1 模塊化設(shè)計41
- 4.1.2 支撐模塊的結(jié)構(gòu)型式41-42
- 4.1.3 錨機(jī)模塊的安裝流程42-44
- 4.2 CU73型錨機(jī)支撐模塊設(shè)計44-45
- 4.2.1 錨機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸44
- 4.2.2 支撐模塊尺寸44-45
- 4.3 CU73型錨機(jī)支撐模塊強(qiáng)度校核45-51
- 4.3.1 載荷計算45-46
- 4.3.2 支撐模塊強(qiáng)度校核46-48
- 4.3.3 結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度校核48-51
- 4.3.4 支撐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析51
- 4.4 錨機(jī)支撐模塊設(shè)計總結(jié)51-52
- 4.5 本章小結(jié)52-53
- 5 參數(shù)化錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計53-69
- 5.1 參數(shù)化設(shè)計方法與程序平臺53-54
- 5.1.1 參數(shù)化設(shè)計方法53
- 5.1.2 Ansys有限元分析軟件53
- 5.1.3 APDL參數(shù)化設(shè)計語言53-54
- 5.2 甲板板架結(jié)構(gòu)模塊54-59
- 5.2.1 模型范圍與簡化54
- 5.2.2 參數(shù)的交互式輸入54-57
- 5.2.3 交叉結(jié)構(gòu)的建立57-58
- 5.2.4 甲板板架結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計58-59
- 5.3 板下支撐結(jié)構(gòu)模塊59-60
- 5.4 板上支撐結(jié)構(gòu)模塊60-61
- 5.5 結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格劃分模塊61-62
- 5.6 載荷計算與結(jié)構(gòu)分析模塊62-63
- 5.7 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式支撐設(shè)計63-66
- 5.7.1 參數(shù)化傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式支撐的設(shè)計過程63
- 5.7.2 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式支撐設(shè)計63-66
- 5.8 集成化支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計66-67
- 5.9 支撐模塊設(shè)計參數(shù)化實(shí)現(xiàn)67-68
- 5.10 本章小結(jié)68-69
- 6 結(jié)論和展望69-71
- 6.1 結(jié)論69
- 6.2 展望69-71
- 參考文獻(xiàn)71-73
- 致謝73-74
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:錨機(jī)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:338375
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