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双体风电场维护船的结构设计及结构强度研究
| 论文题名： | 双体风电场维护船的结构设计及结构强度研究 |
| 关键词： | 双体风电维护船;结构设计;极限强度;有限元分析 |
| 摘要： | 能源供应压力加大，环境问题突出，海上风电产业发展已经纳入到国家有关规划中。对于海上风电场，尤其到达深水地区的机组进行维护工作就非常不便，运行风险也非常大。在海上风电高速发展的情况下，风电维护船的需求会越来越大，设计并建造适合风电维护的船舶也就成为风电维护亟待解决的问题。 双体船型由于具有速度高、良好的稳性和耐波性、灵活的操纵性和机动性等优点，比较适宜用作风电维护工作。双体船的型宽较大，长宽比较小，故一般而言总纵强度易于保证。当双体船遭遇横浪或斜浪时，双体船将出现横向弯曲或扭转，连接桥要承受巨大的横向弯矩及扭矩。其横向强度及扭转强度是结构设计的技术关键，如何较为准确地确定连接桥的横向弯矩及扭矩，并保证足够的强度是至关重要的。 本论文以一艘海上双体风电维护船为研究对象，根据总体布置对其进行结构设计。参考实船资料和规范建议，拟定了两种不同结构型式的设计方案，即混合骨架式和全横骨架式方案，分别进行结构设计，设绘基本结构图和典型横剖面图。计算其载荷，并对双体船连接桥的强度进行理论计算。 采用软件MSC.Patran/ Nastran建立全船结构有限元模型，对双体船所受的纵向弯矩、横向弯矩及扭矩载荷组合下的13种工况进行计算和分析，得到全船详细的应力、变形分布情况。计算结果分析表明，两种结构型式应力水平相当，但全横骨架式质量较轻，在骨架型式选择时可以选择全横骨架式型式。对于不满足强度要求的连接桥部位，对其结构进行适当调整，重新进行有限元计算，结果表明调整方案满足有限元强度要求。 本文所获的研究成果及得出的一些结论，对该类船型的结构设计与优化具有一定的参考价值，为今后海上小型双体船结构强度分析提供参考依据。 |
| 作者： | 魏利 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 谢云平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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