沙箱对桩腿耦合装置的影响研究

桩腿耦合装置(简称LMU)在平台浮托安装过程中上部组块插尖与导管架桩管对接期间起缓冲作用,是海上浮装的最重要装置之一。运用非线性有限元软件ABAQUS,对相同尺寸、受相同垂向载荷作用的有沙箱和无沙箱的LMU分别进行了显式准静态和动态数值模拟,并将计算结果进行对比,以考察沙箱对LMU力学特性的影响。结果表明,与无沙箱的LMU相比,有沙箱的LMU能够承受较大的外载荷作用,可提升外套筒钢材的使用效率,较迅速地降低载荷转移作业过程中整个平台的运动速度,提高平台浮托安装过程中能量吸收速率,并且能减小LMU在动态过程中的最大应力。     

Numerical Simulation of Large Diameter Cylindrical Structure Slamming

The water entry of large diameter cylindrical structure is studied by applying numerical simulation method. The processes of different diameter cyhndrical structures impacting water with various constant velocities are calculated numerically. Thereafter, analyzed are the distribution of slamming pressure on structure during slamming course and the influence of slamming velocity and cylindrical diameter on slamming process. Furthermore, presented herein is an equation being used to forecast the peak slamming force on a large diameter cylindrical structure.     

横向分布载荷作用下简支舟桥甲板的弯曲特性

采用轻质高强铝合金材料设计舟桥的甲板时,其强度计算是初始设计者最为关心的问题之一.本次研究的舟桥甲板采用三层夹心板的结构形式,其横向分布载荷下的挠度和应力的求解问题与一般的单层板不同,虽然可以用有限元法对此进行结构计算,但在初始设计阶段使用该法的计算量大,不方便应用.本文旨在寻求在横向分布载荷作用下,简支条件时,夹心甲板的挠度和应力的解析解,并与有限元计算相比较,为舟桥甲板初始设计提供良好的基础理论.     

Damage Detection Methods for Offshore Platforms Based on Wavelet Packet Transform

1 .IntroductionInthe whole service period of the platforms ,some damage is unavoidable due to the corrosion,impact ,fatigue and so on.The damage whould cause the structures’ultimate capacity and safety de-crease .Presently,it is generally acceptedthat the detection of damage involes considerable statisticaluncertainties,thus lot of efforts is made for the damage probalility model ,for example Song and Lu(1996) usedthefuzzy-settheoryto estimatethe humanerrorsthroughthe definitionof inspection…     

基于分区间泛化Kriging近似模型的船舶局部结构形状优化

为提高Kriging近似模型在船舶结构性能多维度响应预测方面的适用性,对常规Kriging近似模型进行分区间泛化改进:一是对设计样本点的各个维度(分量)进行划区,并在每一个分区间内采用最优拉丁超立方(OLhd)取样;二是引入比例系数w1组合高斯与指数型相关函数提高模型对数据的泛化能力,从而在每个划分的区间内建立泛化的Kriging近似模型。通过SCH测试函数,验证了构造的分区间泛化Kriging模型有效性。结合参数化建模和改进Kriging近似模型对某过渡肘板和舱口角隅边界进行形状优化,优化第一阶段由改进的近似模型通过多岛遗传算法得到全局初步的最优解,第二阶段在初步解的基础上缩小优化变量范围,由少量的FEM计算即可在小范围内搜寻到精确的最优设计变量。结果表明:分区间泛化Kriging近似模型在预测多维度响应时较常规Kriging模型预测精度更高;分阶段的形状优化流程在保证极小误差和缩小计算成本的情况下能够得到理想的应力分布和重量优化结果,有助于船舶结构的轻量化研究。     

三向载荷联合作用下的大型集装箱船结构可靠性研究

大型集装箱船（LCS）具有较大的甲板开口,抗扭刚度非常低。在恶劣海况下航行时,大型集装箱船可能会遭遇斜浪的作用,此时船体将受到三向载荷的联合作用,水平波浪弯矩和扭转波浪弯矩可能会接近甚至超过垂向波浪弯矩,船体可能因发生组合变形而破坏。因此有必要研究大型集装箱船在三向载荷联合作用下的结构可靠性。在研究三向载荷联合作用下各维度极限强度的相互关系的基础上,提出了大型集装箱船的极限承载能力的可靠性评估方法,并对目标船在各浪向角下的结构可靠性进行评估。结果表明：目标船在0°浪向角下的失效概率最高;考虑水平波浪弯矩影响后目标船的结构可靠性有所降低;扭转波浪弯矩对目标船船中剖面的结构可靠性影响较小。     

火灾中集装箱船剩余极限强度研究

采用ISO规定的火灾的标准温度—时间曲线建立船体结构的火灾模型。基于能量守恒原理建立热传导微分方程,计算热传导、对流和辐射对结构温度分布的影响。考虑火灾发生位置的差异性,分析得到着火区域的温度场。根据高温下钢材的力学性能,针对火灾发生位置的不同,利用非线性有限元方法,分析火灾对集装箱船剩余弯曲极限强度(中拱、中垂)的影响。结果表明,集装箱船不同位置发生火灾时,对船体结构极限强度的影响具有显著差异。船舱某一位置发生火灾时,对船体梁中拱和中垂极限强度的影响也分别不同。对集装箱船火灾的瞬态分析结果表明,火灾对船体梁极限强度的衰减作用主要发生在火灾发展过程中的前期,船体梁极限强度的衰减速度随火灾发展的时间逐渐减慢。     

Spar平台硬舱结构弯曲极限强度有限元分析

Spar是一种新型的深海油气资源开发平台,由于结构比较复杂,平台硬舱结构的弯曲极限强度很难用常规的理论方法进行计算。采用非线性有限元分析方法,分析结构构件、边界及载荷条件对硬舱结构弯曲极限承载能力的影响。结果表明:单舱段和两舱段的极限弯矩计算结果基本一致;当弯矩载荷方向平行中心井对角线方向时,结构的抗弯强度较弱;重力载荷对舱段的极限弯矩影响较小;结构内部的环向框架能显著提高舱段的抗弯强度。     

考虑晃荡效应的独立B型LNG液舱结构多目标优化

独立B型LNG液舱内部设置舱壁板材及多种桁材,有效缓解了液舱晃荡效应。针对晃荡载荷下的独立B型LNG液舱结构多目标优化,利用规范中的公式计算晃荡载荷,并引入液舱晃荡系数,以期综合反映液舱内部构件对晃荡特性的影响,在此基础上进一步建立以液舱结构重量和液舱晃荡系数为目标的多目标优化模型,采用多目标遗传算法(NCGA),计算得到改进的独立B型LNG液舱结构设计方案。     

三自由度晃荡模拟装置及其模态分析

晃荡现象是海洋工程和船舶设计中值得关注的问题,它涉及到自由液面大幅度运动的一系列非线性问题,很难获得一个完全的理论解,相应的试验是主要方法,本文介绍三个自由度的模拟装置,并运用ＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮ软件对该装置进行了结构有限元分析,重点在于模态分析。