用于海上风机安装平台的大型绕桩式起重机回转结构有限元分析

回转绕桩吊机是安装海上风机的核心装备,其占用甲板面积最小。但是,回转中心必须有大直径过桩孔(通常达5m以上),这对吊机回转结构承载能力造成了十分不利的影响。采用有限元分析软件ANSYS Workbench对绕桩360°连续回转结构件进行了不同工况下的有限元分析。得到了不同工况下回转平台的应力、安全系数、位移分布云图,确定了需要进行局部强化处理的区域。研究结果提高了设计的可靠性和质量,节省了工艺试验费用和时间,降低了制造成本。     

1000 t大型海工绕桩式起重机吊臂轻量化设计与优化分析

吊臂是起重机的最主要承载构件之一,吊臂的分析研究对于起重机的结构优化起着重要作用。以研制的1 000 t大型海工绕桩式起重机吊臂为研究对象,建立了数学模型和三维实体模型,优化了吊臂的设计结构。通过软件Ansys Workbench对吊臂结构的全伸臂工况进行有限元分析,得到相应的应力云图,验证了优化后的吊臂满足使用强度要求。     

海工八角形桩腿选区电磁感应模块式精确焊前预热方法的研究

桩腿是自升自航式风电安装船重要承载结构.在焊接预热过程中,海工八边形桩腿由于其结构的复杂性容易产生冷却速率不一致,从而导致焊接变形现象.提出八角形桩腿选区电磁感应焊前精确预热技术,并基于电磁-热耦合仿真方法研究模拟了恒电流、线性电流、优化线性电流3种不同的感应电流加载方式对温度场的影响.结果表明:不同的电流加载方式下,围板和导向板正反面温度场均不同.在导向板基底电流为165 A,围板基底电流为92 A,电流加载频率为10 kHz时,通过优化线性电流加载幅度,加热22 min时,在焊缝两侧75 mm范围内,正面温度为154.8～181℃,反面温度为150～180.6℃,围板在焊缝两侧100mm的范围内,正面温度为112.4～150.6℃,反面温度为106.2～151.2℃,桩腿围板和导向板正反两面温度均满足精确选区预热的温度场要求且较为均匀.该研究对后续八边形桩腿焊接制造工艺具有重要的理论指导价值.     

大型海工结构现场焊后热处理（PWHT）与振动时效（VSR）的对比

以质量为100 t的小起重机基座法兰筒体焊缝为研究对象,研究传统的现场焊后热处理（Post Weld Heat Treatment,PWHT）和振动时效（Vibration Stress Relief,VSR）新方法对降低焊缝残余拉应力的效果。试验结果表明：PWHT平均应力消除率为14.7%,VSR平均应力消除率为37.32%~46.03%;VSR后的残余应力分散性比PWHT小、应力均化效果佳。对VSR工艺进行优化,获得适应法兰筒体VSR去应力的最佳工艺参数。将VSR的直接经济效益和间接经济效应与PWHT进行对比。VSR设备简单、易于搬动、操作方便,适应大型海工结构件现场处理,具有较好的应用前景。