绞盘基座加强结构设计.pdf

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1、2010年8月船舶August，2010第4期SHIP＆B0ATNO．4[船舶结构]绞盘基座加强结构设计汤卫民王颖博陈永兵(七O八研究所上海200011)[关键词]绞盘基座；有限元分析；结构设计[摘要]采用有限元法对某船绞盘基座下两种不同的结构加强形式在多种工况下分别进行了计算，得出了绞盘基座和甲板加强结构的应力，并对计算结果进行了对比分析。该分析方法对类似结构的加强设计具有指导意义。[中图分类号]U661．43[文献标识码]A[文章编号]1001—9855(2010)04—0024—04Opti

2、mizationforpawlringstifeningmemberTangWeiminWangYingboChenYongbingKeywords：pawlring；FEManalysis；structureoptimizationAbstract：Twodifferentstiffeningmembersofaship’SpawlringarecalculatedundervariousoperationconditionsbyusingFEM．Thestressesofstiffeningm

3、emberofthepawlringanddecksareobtainedandtheresultsarecomparedandanalyzed．Theconclusioncanbeinstructivef0rthedesignofstiffeningmemberofpawlringandsimi1arstrLacttires．0引言荷作用下进行强度计算，并进行了比较。某型船主要任务是对海上失事船舶实施紧急救1绞盘基座加强结构援，为了满足救援工作的需要，该船除配备了动力定1．1加强结构设计位装置外

4、，还采用四点锚泊定位方式，在主甲板首尾左右舷各布置一台150kN电动绞盘，用于收放定位为了确保该船圆满完成救援任务，对于尾部绞锚。绞盘处船体结构的强度直接影响着该设备的安盘，设计中采用两种结构加强方案。第一种形式为全使用，也是我们设计人员最关心的问题。筒形加强结构，由与绞盘环形基座等直径的筒形结该电动绞盘分为上下两部分，上部分为绞盘头构组成(见图1)；第二种形式为井字形加强结构，由装置，布置在主甲板上，下部分为电动机装置，布置绞盘环形基座下井字形桁材组成(见图2)。两种加在下甲板上，两部分通过中间

5、轴传动。圆形绞盘基强结构都与邻近横向和纵向强构件进行连接。座加强基本上有两种形式：一种是在相应位置设置1．2有限元计算模型筒形加强结构(见图1)来传递所受的外力，另一种绞盘基座加强结构优化研究采用有限元方法，是采用纵横交错桁架结构(本文称为井字形加强结有限元模型采用的计算软件为“MSC．PATRAN／构，见图2)。NASTRAN”。由于绞盘装置左右舷对称布置，所以本文采用有限元方法对两种结构形式在相同载只建左舷模型。模型范围以绞盘基座(主甲板[收稿日期]2010—05—21[作者简介]汤卫民(19

6、77．07一)，男，汉族，江苏丹阳人，工程师，主要从事船舶结构设计工作。王颖博(1984．05一)，男，汉族，天津人，助理工程师，主要从事船舶结构设计工作。陈永兵(1985．04一)，男，汉族，江苏海门人，助理工程师，主要从事船舶结构设计工作。24绞盘基座加强结构设计_。i-二一一一一⋯I⋯～一一一1l～一⋯一⋯}一Bf一一Jl_一；一一一⋯一{⋯．画露鐾●}}～～⋯{⋯～一_}～l1～l一⋯一_T一1'壁20253035图1筒形加强结构图图4筒形加强方案结构模型I。“一j⋯～一}I⋯碍_：一fj

7、(J一一一llll～lll__⋯⋯一一{lll⋯h一．一_J⋯⋯}1一一l⋯⋯一ll}⋯一ii／耩殳^⋯。“。一’Ir!Il卜一l}l捌譬l一2O一2】～‘图2井字形加强结构图a(a)主甲板图5井字形加强方案结构模型b)：ltr下甲板b(c)2绞盘主要参数和载荷计算fR20FR2224n26FN08FN30FR32FH34啪62．1绞盘主要参数图3纵舱壁结构图绞盘头装置质量m2．82tFR25、距船舯6500mlT1)为中心，横向：左舷外板至绞盘头装置半径r0．45In左舷距舯3000mm纵桁；纵

8、向：FR19横舱壁至绞盘锚索距主甲板平面可能的最大高度1．39mFR36横舱壁；垂向：基座平面至下甲板。三维有限元模型包括甲板及其构件、基座、舱壁绞盘最大拖力150kN2．2载荷计算及其构件等。所有板构件均以板壳单元来模拟；船计算载荷由三部分组成：水平载荷F、绞盘头装体结构的强构件(包括纵桁、强横梁及舱壁强扶强置重量G及由水平载荷F引起的对绞盘中心轴的材)的腹板也用板壳单元来模拟，面板用梁单元模弯矩M。水平载荷F可分解为沿x轴和Y轴方向拟；纵骨、加强筋、舱壁扶强材等用梁单元模拟。基