[實(shí)用新型]一種采用有限元計(jì)算的自卸船桅屋

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022323803.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN213974353U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣明華;楊偉;劉相華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中船澄西船舶修造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B63B15/00
• 分類(lèi)號(hào): B63B15/00;B63B71/10;G06F30/15;G06F30/23
• 代理公司: 無(wú)錫義海知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32247
• 代理人: 楊曉華

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種采用有限元計(jì)算的自卸船桅屋，包括桅屋殼體以及設(shè)置在桅屋殼體壁上的防變形筋板，桅屋殼體的底部連接船舶上層甲板，桅屋殼體的后側(cè)面下部連接船舶上層甲板與首樓甲板之間形成的臺(tái)階側(cè)面，桅屋殼體的上半部設(shè)置有向著前側(cè)方向水平懸伸的懸伸凸部，桅屋殼體的頂部靠前側(cè)位置安裝有一油缸座，桅屋殼體的頂部靠后側(cè)位置設(shè)置有一連接于所述桅屋殼體的頂面與桅屋殼體的后側(cè)面之間的第一傾斜面，第一傾斜面相對(duì)于所述船舶上層甲板之間的傾斜角為25～45°；自卸船桅屋通過(guò)有限元計(jì)算使得自卸船桅屋結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，并使得自卸船桅屋在使用時(shí)的變形量不超過(guò)規(guī)定的允許值。本實(shí)用新型提高了自卸船桅屋的強(qiáng)度和抗變形能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及船舶設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用有限元計(jì)算的自卸船桅屋。

背景技術(shù)

自卸船是一種具有特殊貨艙結(jié)構(gòu)和卸貨結(jié)構(gòu)的干散貨運(yùn)輸船舶，其在貨艙的艙底與船底之間設(shè)置有卸貨裝置，能以連續(xù)輸送方式卸貨。自卸船能集中操縱卸貨作業(yè)，實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)卸貨。

40000噸自卸船作為我司自主研發(fā)的船型，與其他自卸船有許多不同。該自卸船上設(shè)置有C-LOOP桅屋，該桅屋主要為C-LOOP提升皮帶提供安裝空間，同時(shí)為卸貨臂旋轉(zhuǎn)油缸提供支撐。

根據(jù)自卸臂工作原理，需保證C-LOOP桅屋頂部和甲板面兩個(gè)回轉(zhuǎn)中心的同軸度，要求桅屋在卸貨臂工作過(guò)程中，最大變形不能超過(guò)40mm。40000噸自卸船的卸貨臂長(zhǎng)度是目前為止最長(zhǎng)的卸貨臂，達(dá)到90.5m，工作回轉(zhuǎn)半徑也最大，左右各100度，因此卸貨臂在工作過(guò)程，作用在桅屋上的載荷更大，對(duì)桅屋變形控制要求更高。

針對(duì)40000噸自卸船的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有必要對(duì)自卸船的C-LOOP桅屋進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以最大限度提高自卸船桅屋的強(qiáng)度和抗變形能力。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種采用有限元計(jì)算的自卸船桅屋，旨在最大限度地提高自卸船桅屋的強(qiáng)度和抗變形能力。具體的技術(shù)方案如下：

一種采用有限元計(jì)算的自卸船桅屋，包括由鋼板拼合并對(duì)接焊接所合圍形成的桅屋殼體以及設(shè)置在所述桅屋殼體壁上的防變形筋板，所述桅屋殼體的底部連接船舶上層甲板，所述桅屋殼體的后側(cè)面下部連接船舶上層甲板與首樓甲板之間形成的臺(tái)階側(cè)面，所述桅屋殼體的上半部設(shè)置有向著前側(cè)方向水平懸伸的懸伸凸部，所述懸伸凸部與所述船舶上層甲板之間形成自卸臂的端部安裝空間，所述桅屋殼體的頂部靠前側(cè)位置安裝有一油缸座，所述桅屋殼體的頂部靠后側(cè)位置設(shè)置有一連接于所述桅屋殼體的頂面與所述桅屋殼體的后側(cè)面之間的第一傾斜面，所述第一傾斜面相對(duì)于所述船舶上層甲板之間的傾斜角為25～45°；所述自卸船桅屋通過(guò)有限元計(jì)算使得所述自卸船桅屋結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，并使得自卸船桅屋在使用時(shí)的變形量不超過(guò)規(guī)定的允許值。

優(yōu)選的，所述桅屋殼體的頂部前側(cè)設(shè)置有內(nèi)置空間，所述油缸座轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述內(nèi)置空間中，且所述油缸座的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與船舶甲板上安裝自卸臂的回轉(zhuǎn)座中心同軸。

本實(shí)用新型中，所述油缸座上設(shè)置有連接自卸臂的拉伸油缸以實(shí)現(xiàn)對(duì)自卸臂的變幅控制。

優(yōu)選的，所述桅屋殼體的頂部靠前側(cè)位置設(shè)置有一連接于所述桅屋殼體的頂面與所述桅屋殼體的前側(cè)面之間的第二傾斜面。

一種采用有限元計(jì)算的自卸船桅屋的防變形設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟：

(1)自卸船桅屋初始設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)自卸船桅屋，形成自卸船桅屋的三維CAD模型圖；

(2)第一次有限元計(jì)算：根據(jù)自卸船桅屋的三維CAD模型以及自卸船桅屋的載荷條件，采用有限元分析軟件對(duì)自卸船桅屋進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和校核，判斷自卸船桅屋在加載條件下強(qiáng)度和變形量是否符合要求；如出現(xiàn)強(qiáng)度不足或變形量超差的情況，則對(duì)自卸船桅屋的結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行修正，直至滿(mǎn)足強(qiáng)度和變形量要求；

(3)自卸船桅屋制作及安裝：自卸船桅屋按圖制作后進(jìn)行實(shí)船安裝，與船體焊接到位；