500m3-h絞吸式挖泥船結(jié)構(gòu)強度分析與優(yōu)化研究.pdf

1、黑龍江水域是我國東北邊境貿(mào)易的重要集散地，邊境貿(mào)易的快速發(fā)展促使船舶的噸位逐漸增大。航道的淤積狀況限制了大型船舶的通行能力，對水運經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了負(fù)面的影響。絞吸式挖泥船是疏浚工程領(lǐng)域被應(yīng)用最多的工程船舶，相對于其它工程船舶有著工程造價低和適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點，對于保障航道運輸?shù)陌踩蜁惩ㄆ鸬搅酥匾饔谩?br>　　絞吸式挖泥船船型比較特殊，船寬大、吃水淺，在調(diào)遣航行和工作中的受力情況復(fù)雜，在波浪的作用下，船舶主體區(qū)域應(yīng)力集中現(xiàn)象比較明顯，

2、需要對整體強度進(jìn)行校核。絞刀架是絞吸式挖泥船最重要的工作設(shè)備，其結(jié)構(gòu)為懸臂梁，工作時整體處于水面以下，工作環(huán)境惡劣，受力復(fù)雜。因此，保證絞刀架及其船體支撐結(jié)構(gòu)的安全工作和正常的使用壽命是十分必要的。
　　本文針對黑龍江航道的實際情況，選擇的研究對象為工作于黑龍江水域的500 m3/h絞吸式挖泥船。應(yīng)用 MSC.Patran有限元分析軟件分析研究其整體結(jié)構(gòu)的強度以及特殊挖泥機械絞刀架的結(jié)構(gòu)強度，并利用正交試驗法對絞刀架進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

3、首先，建立全船有限元模型，施加靜載荷和波浪載荷，分析了調(diào)遣狀態(tài)和工作狀態(tài)兩種工況。通過計算得到船體的應(yīng)力集中區(qū)域，并分析應(yīng)力集中現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，找到最大應(yīng)力發(fā)生的位置，與許用應(yīng)力進(jìn)行比較，同時調(diào)取位移的計算結(jié)果，與規(guī)范進(jìn)行比較。其次，對絞刀架進(jìn)行整體建模，分析并計算在水平懸吊狀態(tài)和工作狀態(tài)的垂向載荷和橫向載荷，并施加到絞刀架模型上，得到的計算結(jié)果同規(guī)范中的規(guī)定進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)應(yīng)力及應(yīng)變均大大小于規(guī)范規(guī)定，針對此分析結(jié)果采用傳統(tǒng)強度理論