冰區(qū)船舶起重機械結構強度分析.pdf

1、隨著全球氣候逐漸變暖，北極航道正逐步開通，屆時北極航道將成為溝通亞歐的一條新通道，航線航程將大大縮短。因此，開展船舶起重機在北極極端溫度環(huán)境下熱-結構耦合分析，并研究結構的溫度應力，是起重機在低溫環(huán)境中安全工作的重要技術保障，具有非常重要的研究意義。
　　本文以某型破冰船的起重機為研究對象，首先通過拉伸試驗研究了結構主體用鋼EH36在不同溫度下的力學性能，然后基于瞬態(tài)溫度場并利用ANSYS Workbench軟件，對起重機械在北極

2、東北航道極端溫度環(huán)境及各種載荷作用下的結構強度進行了分析。主要研究內容可以總結為以下幾點：
　　(1) EH36鋼在不同溫度下的應力-應變曲線。通過研究北極東北航道的環(huán)境確定了起重機械的作業(yè)溫度條件，然后設計并進行了 EH36在不同溫度條件下的拉伸試驗，獲得了不同溫度下的應力-應變曲線，從而確定彈性模量、屈服強度和抗拉強度。
　　(2)考慮冰雪載荷條件下冰區(qū)船舶起重機械的結構強度分析。采用ANSYS軟件，首先在起升載荷、自重

3、載荷、風載荷的作用下對冰區(qū)船舶起重機械的各工況均進行強度校核，然后研究了施加冰雪載荷對結構強度的影響。
　　(3)考慮低溫條件影響下冰區(qū)船舶起重機械結構強度分析。采用Transient Thermal模塊計算起重機械的溫度場，在此基礎上考慮不同低溫溫度條件下的應力場影響進行溫度場-結構應力耦合分析，求解出結構溫度應力的時間歷程曲線，分析溫度應力對結構的影響。
　　(4)考慮作業(yè)過程的結構強度分析并進行改進設計。在起升載荷、自