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大型浮吊船体结构强度和动力学特性研究

赵党  
【摘要】: 经济发展和海上大型设备施工建设需要,使大型浮吊的需求越来越广泛。浮吊船体是整个浮吊工作的支撑平台,是船上大型起重机的承载结构,针对大型浮吊短时间内起吊数千吨货物,使得船体排水量迅速增加;回转起吊货物时使得船体重心迅速改变等工作特点,本文主要研究典型工况下大型浮吊船体的结构强度和动力学特性。 本文首先回顾了船体结构强度的研究方法和船体动力学特性研究的进展,之后结合7500t“蓝鲸号”大型浮吊展开具体研究。 首先,针对该浮吊的工作性能要求进行中剖面设计,并根据CCS规范校核该浮吊船体结构的总纵强度,之后采用有限元法分析浮吊在工作状态时船体构件的受力情况,以及对起重机基座下船体进行局部结构校核; 其次,分别采用刘易斯图谱法和边界元法,计算浮吊各工况下附连水质量,其中采用了一种基于边界元法理论的虚质量法进行计算;再次,通过建立船体一维梁模型、三维有限元模型和混合模型,研究大型浮吊船体结构的固有模态特性; 接着,分析了浮吊船体在浮吊突然起吊货物激励下船体结构瞬态响应,并将其运算结果与准静态时结果进行比较、分析; 最后,综合上述分析结果,对大型浮吊船体结构的整体性能进行评估、总结。 本文的分析过程、分析结果对此后类似结构物结构强度和动力学特性研究有一定的参考价值。


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