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原文传递新型风电安装船全船强度分析

论文题名：	新型风电安装船全船强度分析
关键词：	风电安装船;全船强度;结构优化;支架设计
摘要：	21世纪的中国正走在能源与发展的交叉路口，而绿色能源技术的发展无疑会提高整个国家的综合实力。在众多能源形式中，风能作为一种可再生、无污染的能源已经被世界各国列为重点发展对象。　　我国国土面积庞大，拥有漫长的海岸线，这使得东部沿海地区成为了最有前景的风力资源采集地。然而相对欧洲地区，国内的近海土质松软，这是一般的自升式平台难以胜任的。因此，新型风电安装工程船舶的研发与设计是我国发展海上风电的关键所在。　　本文以一艘高精度海上风电安装船为研究对象，利用有限元软件MSC.Patran建立了全船结构有限元模型，通过边界条件的加载与载荷的计算，得到了在不同工况下主船体以及支架区域的结构响应。对主船体以及支架提出了结构改进方案，验证了方案的可行性。最后设计出一种新型的支架结构型式，满足了材料强度要求的同时减轻了支架总重量。本文的结论对实际工程应用以及有限元模拟技术具有很大的参考价值，主要分为以下几点：　　(1)横风状态下结构的应力与位移值略大于同期迎风状态。在航行以及避风工况下，应力集中现象出现在船底板压载舱之间的区域。迁移及作业工况中出现的高应力现象来自于风机重量的加载。　　(2)针对主船体的两种改进方案各有利弊。立柱加强形式兼顾了经济性及操作性，但加强效果并不明显；而横舱壁加强方法可以有效地控制结构响应，但会破坏初始的舱室布置。　　(3)固定支座的边界条件对支座结构应力值计算有一定准确性；全船性的有限元边界条件虽然时间成本较大，但对结构响应的模拟更加准确。　　(4)新型支架型增加了三角形结构的布置，比四边形结构更能有效地抵抗垂向载荷带来的倾覆作用。
作者：	周厉之
专业：	船舶与海洋工程
导师：	姚震球
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏科技大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文