直升机甲板结构优化设计.pdf

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1、NAVALARCHITECTUREANDOCEANENGINEERING船舶与海洋工程2017年第33卷第5期（总第117期）DOI：10.14056/j.cnki.naoe.2017.05.006直升机甲板结构优化设计马振淼，朱伯华，张金宝，周俊，于洋（江南造船（集团）有限责任公司，上海201913）摘要：结构优化设计是控制生活模块总体重量、降低建造成本、缩短建造周期的有效途径。在对海洋平台直升机甲板的结构特点和受力特点进行分析的基础上，改变原来导管架平台直升机甲板H型钢桁架结构形式，把生活模块直升机甲板设计为板架式T型结构，并基于BV规范，使用MSC.Patran/Nast

2、ran软件进行有限元校核。结果表明：在满足同样载荷强度要求的情况下，采用板架式T型结构可降低直升机甲板结构重量，减少焊接建造工作量，节省建造成本，缩短建造周期。关键词：直升机甲板；板架式结构；T型结构；优化设计中图分类号：U661.43文献标志码：A文章编号：2095-4069(2017)05-0034-05DesignOptimizationofHelicopterDeckStructureMAZhen-miao，ZHUBo-hua，ZHANGJin-bao，ZHOUJun，YUYang(JiangnanShipyard(Group)Co.,Ltd.,Shanghai2019

3、13,China)Abstract:Structuredesignoptimizationisaneffectivewaytocontroltheoverallweightoflivingquarter,reduceconstructioncostandshortenconstructioncycle.Basedontheanalysisofthestructurecharacteristicsandforcecharacteristicsofthehelicopterdeckonoffshoreplatform,theoriginaldesignofHshapesteeltr

4、ussforthehelicopterdeckinthelivingquarterofjack-upplatformischangedintoTshapeplatestructures,andthefiniteelementanalysisaccordingtoBVrulesisperformedwithMSC.Patran/Nastran.TheresultshowsthattheadoptionofTshapeplatestructurecanreducetheweightofhelicopterdeckstructureonthepremiseofmeetingsames

5、trengthrequirements,decreaseweldingwork,saveconstructioncost,andshortentheconstructioncycle.Keywords:helicopterdeck;platestructure;Tshapestructure;designoptimization0引言伴随全球工业化、城市化和现代化的发展趋势，能源需求日益增长。本文所涉项目的油气田位于我国浙江以东的东海陆架盆地中部的西湖凹陷油气田群。根据原始设计计划，该气田群将建成1座4腿导管架综合平台，生活模块位于该平台上，其最顶层为直升机甲板。根据招标文件，

6、生活模块的质量有严格限制（即≤3%），对于总重仅有859t的基设质量来说，生活模块只有25.77t的裕度，设计制造任务艰巨。在设计建造过程中，对原有结构进行优化设计是控制生活模块总重、节省建造成本、缩短建造周期的有效途径。原基本设计的生活模块上的直升机甲板所用钢料重约74t，占生活模块总重的8.6%，具有很大的优化空间。收稿日期：2016-07-18基金项目：江南造船（集团）有限责任公司基础科研重大项目（14-LQ2-3000-0013）作者简介：马振淼，男，高级工程师，1982年生。2005年毕业于哈尔滨工程大学船舶与海洋工程专业，现主要从事船舶设计与管理工作。马振淼，等：直

7、升机甲板结构优化设计351直升机甲板的结构特点分析生活模块的总体轮廓见图1a)，其主体由3层甲板和1层盖板构成，为减轻结构整体质量，通体使用支柱式桁架结构支撑，纵舱壁和横舱壁使用轻次围壁结构。生活模块的内部框架见图1b)，整体通过4根柱腿与下部综合平台连接。单位：mmzyOxa)总体轮廓b)内部框架图1生活模块直升机甲板位于生活模块的最顶层并向外伸出，为左右对称结构，与生活模块之间采用支柱式桁架结构连接。导管架海洋平台生活模块的强横梁和纵桁通常采用H型钢（见图2），为桁架式结构（格构化的一种