船用吊环的加强三角肘板优化.pdf

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1、第45卷第1期船海工程Vo1．45No．12016年2月SHIP＆OCEANENGINEERINGFeb．2016DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2016．01．008船用吊环的加强三角肘板优化李川江，唐文勇，汪家政(1．上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200240，2．舟山长宏国际船舶修造有限公司，浙江舟山316000)摘要：为验证船用吊环加强三角肘板作用机理，优化吊点处结构，采用有限元分析方法使用PATRAN软件对常用船用吊环的加强三角肘板作用机理情况进行分析。通过计算

2、比较，发现部分船用吊环的加强三角肘板的加强作用较有限，因此建议优化吊点处的结构，减少三角加强肘板的使用，以节约成本。关键词：吊环；加强；肘板；优化；有限元中图分类号：U661．43文献标志码：A文章编号：1671-7953(2016)0l-0035-06大型分段、总段吊装是现代船舶建造过程中最重要的工序之一。船用吊环是焊接在船体分段、总段上的标准件，其通过索具与起重机相连，是进行分段翻身、平吊、旋转等作业的强受力构件。在传统船用吊环安装中，加强三角肘板是必备的辅助加强件，样式见图1。这些加强件因力的传递不连

3、续而存在硬点，有可能对结构受力产生不利等影响。如加强三角a)吊环三角肘板加强示意图b)吊环三角肘板加强现场情况肘板全部设计成可保留在船体上的连续的加强筋结构，却又增加船舶结构自重，影响船舶载货能图l船用吊环常用加强三角肘板力，且成本较高。某船厂建造的25万t矿砂船和加强三角肘板在船舶建造中使用量较大，拆除作32万tVLCC所使用的三角加强肘板情况见表1。业时对油漆破坏也较大。随着PSPC规范的实表1某船厂25万t矿砂船和32万tVLCC三角加强肘板使用情况施，为减少对油漆的破坏带来的影响，节约成本，结构进行

4、改进的，但并未对其具体受力情况进行对此处结构进行优化变得越来越重要。分析。因吊环为强受力构件，其安装处船体结构的本文将常用船用吊环的加强三角肘板安装方强度必须得到保证，当前对吊环的受力研究较式分为常规组和对比组，通过PATRAN有限元软多_l，但对吊环安装处船体结构的加强三角肘板件建模计算，分析加强三角肘板实际加强效果。的研究较少。有关于船体分段吊点下的加强三角1吊环及肘板有限元计算肘板结构强度进行分析j，但仅针对单一受力情况，验证其符合强度要求；也有对吊点区域的肘板1．1常用吊环形式及肘板加强方式船舶分段

5、大型化已成为现代大型船舶建造的新常态，船厂大型分段重量已达200—300t，总段收稿日期：2015—10—10修回日期：2015—10—28重量已达到500—900t，韩国三星、大宇更有达到第一作者简介：李川江(1986一)，男，学士，工程师2000t级的环形总段。研究方向：船舶建造工艺相对于传统小分段常用20—30t吊环，大型E-mail：bzlizhiguo@126．tom分段的吊装需大量50～60t吊环，更有100t大型352第0161期李川江，等：船用吊环的加强三角肘板优化船海工程第45卷A型60t

6、吊环竖直方向受力工况时，有、无加强肘板各结构应力应变数据见表2。表2A型60t吊环竖直受力工况有、无肘板数据表此工况无肘板方案，结构应力增加较小，但结用挠度。构面板应力值均超过许用应力；结构面板变形增A型60t吊环水平方向受力工况时，有、无加加较小，结构肋板变形减小较多，但变形均超过许强肘板各结构应力应变数据见表3。表3A型60t吊环水平受力工况有、无肘板数据表此工况无肘板方案，结构面板应力减少较小，多，但变形均超过许用挠度。结构肋板应力增加较多，且其应力超过许用应力B型50t吊环竖直方向受力工况时，有、无

7、加值；结构面板变形增加较小，结构肋板变形减小较强肘板各结构应力应变数据见表4。表4B型50t吊环竖直受力工况有、无肘板数据表此工况无肘板方案，结构应力增加较小，应力度，肘板加强作用不明显，无肘板指标符合要求，值低于许用应力值；结构面板变形增加较小，结构可取消肘板。B型50t吊环水平方向受力工况肋板、加强筋变形减小较多，变形量低于许用挠时，有、无加强肘板各结构应力应变数据见表5。表5B型50t吊环水平受力工况有、无肘板数据表此工况无肘板方案，结构应力增加较小，应力值低于许用应力值；结构面板变形增加较小，结构值

8、低于许用应力值；结构面板变形增加较小，结构肋板、加强筋变形减小较多，变形量低于许用挠肋板、加强筋变形减小较多，变形量低于许用挠度，肘板加强作用不明显，无肘板指标符合要求，度，肘板加强作用不明显，无肘板指标符合要求，可取消肘板。C型60t吊环水平方向受力工况可取消肘板。C型60t吊环竖直方向受力工况时，各结构应力应变数据见表7。时，各结构应力应变数据见表6。此工况无肘板方案，结构应力增加较小，应力此工况无肘板方案，