[發明專利]一種樹式分級平衡吊裝計算模擬方法

在審

• 申請號: 202210106809.7
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114634106A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 薄景富;王曉蕾;趙闊;文志飛;梅華東;尹曉明;李娟;饒云松;文宇;劉輝龍;張媛;梁凌云
• 申請（專利權）人: 海洋石油工程股份有限公司
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16;B66D3/04;G06F30/13;G06F119/14
• 代理公司: 北京東方靈盾知識產權代理有限公司 11506
• 代理人: 答竹君

本發明公開了一種樹式分級平衡吊裝計算模擬方法，通過吊繩單元和剛性桿實現了龍門吊在合攏時，利用吊繩力自行平衡，得出的單組提升機構中各吊繩的吊繩力基本一致，很好地模擬了吊裝合攏工況的實際吊繩力狀態，為單個吊點的校核提供準確的吊繩力，并保證了單組提升機構的總吊繩力的準確性，從而為判斷每個提升機構和組塊吊點的承載力是否滿足需求提供更加準確的依據，從而最終保證了組塊結構吊裝工況下的結構強度校核的正確性。

技術領域

本發明涉及海洋工程中龍門吊上吊裝力的計算領域，尤其涉及一種樹式分級平衡吊裝計算模擬方法。

背景技術

在半潛式生產平臺的建造過程中，往往采用龍門吊吊裝合攏方案，而龍門吊的構造特點是通過幾組滑輪組布置吊繩，每組滑輪組對應多個吊點，實施吊裝過程中，各組滑輪組中對應的每個吊點所承受的吊繩力相等。而在傳統的吊裝計算中，每根吊繩獨立模擬，這導致每組吊點的吊繩力均不相同，與龍門吊吊裝實際情況嚴重不符。

發明內容

本發明提供了樹式分級平衡吊裝計算模擬方法，可以使龍門吊吊裝合攏工況下，吊繩力自動平衡，達到模擬實際吊裝過程中各組滑輪組中對應的每個吊點所承受的吊繩力相等的目的，從而使組塊的吊裝校核計算更加準確。

本發明提供了一種樹式分級平衡吊裝計算模擬方法，包括以下步驟：

S1、確定龍門吊上吊點個數，每個吊點設有1個一級吊繩單元；

S2、每兩個一級吊繩單元的上端分別連接在1根一級剛性桿兩端，在一級剛性桿上設置二級吊繩單元，且二級吊繩單元的下端連接在一級剛性桿上的兩端之間，上端連接二級剛性桿的一端，未組對的吊繩單元上端點連接于下面某級剛性桿未連接吊繩單元處，依次類推，逐級添加剛性桿和吊繩單元，直至一個吊繩單元能夠完成所有吊點上吊繩力的匯總；S3、完成吊繩模型后，將吊繩模型導入組塊結構模型，一級吊繩的各個下端點與對應的組塊吊點相連，然后施加設備干重和結構自重，完成吊繩力的計算和結構強度校核。

進一步的，在步驟S2中，當吊點個數m＝2ⁿ，n為正整數時，相鄰兩一級吊繩單元上端連接一級剛性桿的兩端，二級吊繩單元的下端設于一級剛性桿的中點處，上端連接于二級剛性桿的兩端，依次類推，添加新的剛性桿和吊繩單元，直至一個吊繩單元能夠完成所有吊點上吊繩力的匯總。

進一步，在步驟S2中，當吊點個數m≠2ⁿ，n為正整數時，每級吊繩單元中相鄰的兩個吊繩單元的上端連接對應層級剛性桿的兩端，直到某級吊繩單元出現奇數時，這級吊繩單元先將相鄰的吊繩單元的上端點兩兩組合連接對應層級剛性桿吊繩單元的端點上，剩余的一根吊繩單元跨級連接下面某級剛性桿出現未連接吊繩的端點，依次類推，逐級添加剛性桿和吊繩單元，直至一個吊繩單元能夠完成所有吊點上吊繩力的匯總。

4、根據權利要求3所述的樹式分級平衡吊裝計算模擬方法，其特征在于：在步驟S2中，x(x≥2)級剛性桿滿足以下條件：(x+1)級吊繩單元連接在x級剛性桿的位置到x級剛性桿兩端的距離分別與x級剛性桿兩端所直接或間接連接的一級吊繩單元數目成反比。

本發明的技術效果在于：本發明通過吊繩單元和剛性桿實現了龍門吊在吊裝時，通過吊繩力自行平衡得出的單組提升機構中各吊繩的吊繩力基本一致，很好地模擬了吊裝工況的實際吊繩力狀態，為單個吊點的校核提供準確的吊繩力，并保證了單組提升機構的總吊繩力的準確性，從而為判斷每個提升機構和組塊吊點的承載力是否滿足需求提供更加準確的依據，從而最終保證了組塊結構吊裝工況下的結構強度(UC，unity check，計算應力與許用應力之比)校核的正確性。

附圖說明

圖1是本發明實施例中龍門吊吊繩示意圖；

圖2是現有技術中吊繩模擬計算的示意圖；

圖3是現有技術中吊繩模擬計算吊繩力的結果圖；

圖4是現有技術中吊繩模擬計算結構UC的結果圖；