A型液艙次屏蔽安裝平臺是為LNG運輸船A型液艙次屏蔽安裝工作而專門搭設(shè)的一種結(jié)構(gòu)新穎的大型輕質(zhì)腳手架,是A型LNG運輸船建造過程中占據(jù)重要地位的配套工裝。本文以45,000m³ A型LNG運輸船次屏蔽安裝平臺為研究對象,對安裝平臺的設(shè)計與優(yōu)化問題進行了研究,并對其抗連續(xù)倒塌能力進行了分析。本文的主要內(nèi)容如下:(1)對安裝平臺結(jié)構(gòu)進行設(shè)計并對其進行強度分析。本文采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中的容許應力法對安裝平臺結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。對安裝平臺建立三維有限元模型,并依據(jù)實際工況施加荷載與約束,對安裝平臺進行強度分析。根據(jù)有限元計算結(jié)果,得到了各工況下安裝平臺的最大變形與最大應力,同時確定了安裝平臺在正常工作時所處的最危險工況,參考規(guī)范進行校核并以此工況用作后續(xù)分析。(2)對安裝平臺進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。以結(jié)構(gòu)總質(zhì)量為目標函數(shù),以安裝平臺構(gòu)件的九個截面尺寸為設(shè)計變量,通過ANSYS Workbench的優(yōu)化模塊對安裝平臺進行優(yōu)化。經(jīng)過敏感性分析、響應曲面分析與優(yōu)化分析,得出最佳的優(yōu)化方案。最后將優(yōu)化后的安裝平臺結(jié)構(gòu)進行有限元分析,根據(jù)分析結(jié)果,優(yōu)化后的安裝平臺的最大應力和最大變形均滿足使用...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 LNG圍護系統(tǒng)安裝平臺研究現(xiàn)狀
        1.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究現(xiàn)狀
        1.2.3 連續(xù)性倒塌國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作和內(nèi)容
第2章 理論基礎(chǔ)
    2.1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要求與設(shè)計方法
        2.1.1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要求
        2.1.2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法
    2.2 ANSYS優(yōu)化設(shè)計方法
        2.2.1 零階方法
        2.2.2 一階方法
    2.3 連續(xù)倒塌破壞的判定標準及分析方法
        2.3.1 連續(xù)倒塌的定義及評定準則
        2.3.2 連續(xù)性倒塌分析方法
        2.3.3 構(gòu)件重要性的評價方法
        2.3.4 荷載組合
第3章 A型液艙次屏蔽安裝平臺設(shè)計及強度分析
    3.1 引言
    3.2 方案比選
        3.2.1 落地式
        3.2.2 電動吊籃
        3.2.3 安裝平臺選型
    3.3 總體設(shè)計及參數(shù)確定
        3.3.1 總體設(shè)計
        3.3.2 吊掛鋼架設(shè)計
        3.3.3 與船體的連接系統(tǒng)設(shè)計
    3.4 A型液艙次屏蔽安裝平臺的靜力分析
        3.4.1 模型簡化
        3.4.2 模型相關(guān)假設(shè)
        3.4.3 數(shù)值模型的建立
        3.4.4 安裝平臺載荷的施加
        3.4.5 約束及邊界條件的給定
        3.4.6 求解結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 安裝平臺結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究
    4.1 引言
    4.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的簡介
    4.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學模型
        4.3.1 設(shè)計變量(DV)
        4.3.2 狀態(tài)變量(SV)
        4.3.3 目標函數(shù)(OBJ)
    4.4 安裝平臺結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化
        4.4.1 尺寸優(yōu)化簡介
        4.4.2 目標函數(shù)的選取
        4.4.3 狀態(tài)變量的選取
        4.4.4 設(shè)計變量選取
        4.4.5 敏感性分析
        4.4.6 響應面分析
        4.4.7 響應曲面優(yōu)化分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 安裝平臺的抗連續(xù)倒塌分析
    5.1 前言
    5.2 模型單元的選取
    5.3 材料的本構(gòu)關(guān)系
    5.4 構(gòu)件重要性評價
    5.5 安裝平臺抗連續(xù)倒塌分析
        5.5.1 結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌在ANSYS Workbench中的分析流程
        5.5.2 單榀桁架失效的結(jié)構(gòu)響應
        5.5.3 兩榀桁架同時失效的結(jié)構(gòu)響應
        5.5.4 三榀桁架同時失效的結(jié)構(gòu)響應
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝



本文編號：3790003