• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    動力貓道支架的優(yōu)化設計

    2016-04-21 13:16:15寶雞職業(yè)技術學院陜西寶雞721000
    山東工業(yè)技術 2016年3期
    關鍵詞:優(yōu)化分析

    史 萌(寶雞職業(yè)技術學院,陜西 寶雞 721000)

    ?

    動力貓道支架的優(yōu)化設計

    史萌
    (寶雞職業(yè)技術學院,陜西寶雞721000)

    摘 要:重量控制是海洋平臺結(jié)構(gòu)設計重中之重,它影響到平臺穩(wěn)定、運動性能及平臺作業(yè)能力。本文應用分析軟件對動力貓道支架進行參數(shù)化優(yōu)化設計,確保模塊的在各個復雜工況下能夠正常工作,同時模塊的重量在控制范圍內(nèi),從而完成結(jié)構(gòu)的可靠性設計和優(yōu)化設計。

    關鍵詞:優(yōu)化分析;重量控制;貓道支架

    0 引言

    海洋平臺可在較深海域作業(yè),能適應較惡劣的海況條件,具有良好的移運性[1]。在設計過程中確保平臺強度和重量的合理性,是平臺設計建造成功的關鍵[2-3]。對于海洋平臺動力貓道支架模塊的設計,采用參數(shù)化設計確保結(jié)構(gòu)合理、強度足夠,在各個惡劣工況下能夠正常工作的同時,又能保證模塊重量在控制范圍內(nèi)。

    1 數(shù)學模型

    對于貓道支架模塊重量的控制,也就是對支架模塊框架結(jié)構(gòu)梁單元的重量控制,即梁的截面面積和長度作為變量輸入進行控制;支架模塊大梁在設備載荷作用下?lián)隙容^小和重量較小是作為目標函數(shù)輸出。

    輸入變量為梁截面面積和長度,組焊H鋼;目標函數(shù)有兩個,分別是確保支架模塊大梁的撓度最小和重量最小。截面的面積A、慣性距I和梁受到均勻載荷q時的最大撓度fmax分別為:

    因此,模塊強度和重量控制問題歸結(jié)為對兩個目標極小化的優(yōu)化問題,建立數(shù)學模型如下,來尋求最優(yōu)解。

    采用有限元計算軟件進行優(yōu)化設計分析,分別在程序中定義設計變量和目標函數(shù),同時在ANSYS中對設計變量設置上下偏差值進行50次迭代計算,部分優(yōu)化結(jié)果如表1所示。

    表1 優(yōu)化結(jié)果(部分數(shù)據(jù))

    根據(jù)優(yōu)化出的數(shù)據(jù)可以知道,最優(yōu)解為第三列的數(shù)據(jù),重量和撓度都比較小。對表1中第三列數(shù)據(jù)進行圓整,支架的主框架大梁采用H250×120×8×12,既能夠滿足力學性能的要求又能滿足重量的控制,同理可得出支腿主梁結(jié)構(gòu)截面。

    2 支架模塊有限元建模

    根據(jù)最優(yōu)解,采用ANSYS軟件對支架模塊進行整體建模。支架模塊主體采用Beam44梁單元,對于支架上設備如隔水管和貓道機采用Mass21質(zhì)量單元。建立的有限元模型如圖1所示。

    圖1 支架模塊有限元模型

    3 工況分析

    動力貓機支架模塊主要受到其自身主體重量以及設備載荷等,同時不同工況下對應的風載如表2所示,根據(jù)API Spec 4F規(guī)定,在最大迎風角度下計算動力貓道支架的風載;并根據(jù)AISC335-89《鋼結(jié)構(gòu)手冊》中軸心壓/拉彎組合的規(guī)定校核結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

    表2  支架模塊工況組合

    4 結(jié)果分析

    對根據(jù)最優(yōu)解所建的動力貓道支架模塊進行求解,計算出最優(yōu)解對應的支架模塊各個工況下的力學性能。在這幾個工況中,2工況屬于較為惡劣的工況,因此下面只列出2工況的結(jié)果。

    圖2 整體位移 

    圖3 組合應力

    由圖2可知,支架模塊最大位移變形為29.7mm,位于支架的中間位置,在允許范圍內(nèi);由圖3可知支架模塊最大應力為127.3Mpa,位移支架與鉆臺面的連接處;并且計算出結(jié)構(gòu)的各桿件校核穩(wěn)定值Uc值最大為0.65,且結(jié)構(gòu)的應力均小于許用應力,因此該支架的強度和穩(wěn)定性足夠。

    5 結(jié)論

    模塊重量控制是海洋平臺設計的關鍵,通過參數(shù)優(yōu)化分析得到的最優(yōu)解來確定模塊結(jié)構(gòu),從而進行下一步強度分析;既確保模塊結(jié)構(gòu)合理強度足夠,又保證模塊重量在控制范圍內(nèi),確保結(jié)構(gòu)的可靠性以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。

    參考文獻:

    [1]段艷麗,張金平等.半潛式平臺的波浪載荷計算[J].石油礦場機械,2006,35(02):41-44.

    [2]徐志海.海洋平臺建造中重量、重心控制的意義和基本方法[J].船舶設計通訊,2011(127):12-15.

    [3]徐志海.中油海9號平臺建造項目管理若干問題的研究[D].上海交通大學,2011(04).

    DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.083

    猜你喜歡
    優(yōu)化分析
    中小企業(yè)會計信息系統(tǒng)的優(yōu)化問題
    何首烏組培快繁培養(yǎng)基的優(yōu)化研究
    科學與財富(2017年3期)2017-03-15 18:23:31
    蟻群算法的運用及其優(yōu)化分析
    夏熱冬冷區(qū)域建筑遮陽設計的優(yōu)化分析
    新形勢下高校足球教學評價體系的優(yōu)化分析
    初中英語單詞教學小組合作學習優(yōu)化分析
    液化氣體運輸車V型支座的合理設計
    鋼—混疊合梁斜拉橋恒載索力優(yōu)化分析
    水足跡視角下干旱區(qū)城市工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
    現(xiàn)代化商場中分布式查詢的優(yōu)化分析
    临朐县| 麻城市| 襄城县| 鹤峰县| 涿鹿县| 临汾市| 唐海县| 集贤县| 蒙自县| 增城市| 醴陵市| 昌平区| 大名县| 丰县| 宁明县| 宁国市| 同心县| 霍林郭勒市| 公主岭市| 鄯善县| 金乡县| 凤阳县| 涞源县| 南和县| 台州市| 罗山县| 施秉县| 湘潭市| 洪湖市| 株洲县| 博爱县| 武陟县| 本溪| 大厂| 黔江区| 云梦县| 虎林市| 三明市| 杭州市| 伊金霍洛旗| 宝鸡市|