某船过渡井架强度分析
2021-03-23郭明慧刘慧宇
科学技术创新 2021年7期
关键词:结构
江 帆 郭明慧 刘慧宇
(九江职业技术学院,江西 九江332000)
1 概述
该船过渡井架位于围井内,直径6400mm,高度范围为基线至基线上4000mm。本文为校核该船过渡井架结构强度和吊装安装强度。该过渡井架在水下使用2 次,每次3 个月,且海试过渡井架有涂层防护,在强度分析时不考虑腐蚀的影响。
2 设计载荷
过渡井架强度校核需考虑以下载荷:
设备及井架重量;船舶运动加速度;水下设备反力。
2.1 设备及井架重量
井架自身重量由SACS 软件自动计算。考虑模拟模型简化部分结构重量,计算包含1.2 倍系数。
2.2 船舶运动加速度
船体运动加速度参考挪威船级社《steel vessels rules》计算,过渡井架位置处加速如表1 所示。
2.3 设备反力
作用在井盖上的重力为81kN;
作用于右舷方向上(Y 轴)的弯矩为74kN.m;
绕重力方向(Z 轴)的扭矩为7.4kN.m。
2.4 载荷组合
计算考虑两个工况,即极限海况工况及水下设备实验工况。SACS 软件中基础载荷见表2,组合工况见表3。

表1 过渡沉井处船体加速度

表2 基础工况

表3 组合工况
3 分析方法
3.1 计算模型
过渡沉井结构强度利用SACS 软件,支撑槽钢及加强筋使用member 模拟,并在端部肘板连接位置释放相关方向转动。为考虑围壁板对模型刚度的贡献,使用plate 模拟围壁板。

图1 SACS 模型
3.2 校核标准
采用SACS 内嵌AISC 第9 版及API 第21 版WSD 方法进行规范校核。各工况接受标准采用含瞬时载荷情况下接受标准,即AMOD 为1.33。

图2 SACS 模型输出结果

图3 吊装分析简化模型
4 分析结果
SACS 校核结果:
计算结果如图2 所示,各构件在所有工况下的最大利用率为0.54。各构件结构强度满足设计要求。……
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