海上風(fēng)機(jī)吊裝船動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及樁腿和船體強(qiáng)度分析.pdf

1、為了解決能源日益緊缺的危機(jī),大力發(fā)展可再生、無(wú)污染的風(fēng)力發(fā)電已成為各國(guó)政府最重要的能源政策。海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)發(fā)展速度非常迅猛。我國(guó)沿海擁有非常豐富的風(fēng)能資源,且開(kāi)發(fā)利用條件良好。建設(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)的關(guān)鍵設(shè)備—海上風(fēng)機(jī)吊裝船是一種全新的海洋工程船舶,具備自航、自升、運(yùn)輸、起重等復(fù)合功能。
　　由于這種新型船舶具有升降樁腿、大型起重設(shè)備、較大的甲板荷載,長(zhǎng)深比和寬深比均已超出現(xiàn)行規(guī)范要求,國(guó)內(nèi)尚無(wú)專門規(guī)范可用于直接指導(dǎo)該船型的設(shè)計(jì),本文開(kāi)展

2、了全船動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及樁腿和船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元分析。
　　根據(jù)海上風(fēng)機(jī)吊裝船船型和作業(yè)特點(diǎn)及裝備情況,開(kāi)展了全船各類動(dòng)力系統(tǒng)的需求分析,提出了全電力系統(tǒng)解決方案,即采用電力推進(jìn)和船體平臺(tái)升降、起重的電液動(dòng)力系統(tǒng),完成了全船動(dòng)力系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和各分系統(tǒng)設(shè)備選型。全電力系統(tǒng)解決方案,設(shè)備配置合理,經(jīng)濟(jì)性好。
　　采用PATRAN/NASTRAN軟件建立了全船結(jié)構(gòu)有限元模型,通過(guò)對(duì)該船的運(yùn)輸、自升、起吊等不同作業(yè)狀況的分析,確定了典

3、型工況,并進(jìn)行了典型工況下的載荷分析和計(jì)算工作,得到了全船詳細(xì)應(yīng)力分布、變形情況。計(jì)算分析結(jié)果可以為海上風(fēng)機(jī)吊裝船的整體強(qiáng)度評(píng)估、船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供有效依據(jù),對(duì)該類型船的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)也具有指導(dǎo)意義。
　　開(kāi)展了樁腿在風(fēng)、浪、流等環(huán)境載荷作用下的研究。利用MATLAB編程得到了隨時(shí)間和空間變化的波浪載荷。選取風(fēng)、浪、流組合下最危險(xiǎn)環(huán)境工況,進(jìn)行了樁腿的靜力分析,得出樁腿的應(yīng)力分布、變形情況;在五階斯托克斯波作用下,進(jìn)行了樁腿的動(dòng)力響應(yīng)分析