考虑结构桩土相互作用自升式工作平台研究

本文采用ANSYS有限元软件,以风暴状态下的自升式平台为研究对象,建立了简化的三维有限元结构模型.考虑到复杂的海床环境,建立了三种不同约束条件下的平台模型,一种为传统的铰接模型,另一种考虑了插桩情况下桩土相互作用的影响,第三种模型基于API规范,考虑了桩靴结构与土相互作用对平台的影响.分别对三种模型进行有限元计算并对比分析,计算结果表明对自升式平台进行非线性分析和考虑桩土相互作用影响是必要的.     

自升式平台带齿条圆柱桩腿挤压冰力

为了研究作用在自升式平台结构带齿条桩腿上的冰力,进行了一系列模型实验来对比两侧带齿条的圆柱压头和不带齿条的光滑圆柱压头上的冰力。实验结果表明:当齿条尺寸相对圆柱直径较小时,自升式压头上的最大挤压冰力与圆柱压头上的最大挤压冰力差别不大,且齿条方向与冰板运动方向夹角的改变,对自升式压头上的最大挤压冰力无显著影响。根据对模型实验结果的分析,提出自升式平台带齿条桩腿上挤压最大冰力的计算方法,并指出了自升式平台上存在的3种挤压冰力模式。     

自升式钻井平台下桩过程中横摇响应估算

自升式钻井平台就位下桩作业过程中,由于桩腿下放长度变化范围很大,对平台摇荡性能影响亦较大.为了能在设计阶段预报下桩过程中的横摇性能,确保平台安全作业,本文提出一种可为工程实际所接受的简化方法,用来估算下桩过程中横摇角幅值随着桩腿下放长度的变化.以“40自升式钻井平台”为例进行了计算,计算结果与模型试验数据作了比较,其符合程度是令人满意的.     

船舶碰撞下自升式平台结构强度及主要撞击参数分析

自升式平台在工作状态下存在较高的与船舶碰撞的风险,不仅会危及自身整体安全性,更会导致其工作停滞,造成经济损失.相较于其他平台,自升式平台柔性更大,但结构冗余度更低.为了合理评估其遭遇船舶碰撞后的结构安全性,对其碰撞动力响应和结构强度进行分析是很有必要的.基于非线性有限元分析方法,以某300英尺工作水深的自升式平台为例,提出了一种考虑初始状态和剩余强度的自升式平台/船舶碰撞的结构强度评估方法.在此基础上,针对主要撞击参数对于碰撞动力响应及结构损伤的影响进行了分析.结果表明,目标平台在假定碰撞工况下具有相当的剩余承载能力,撞击参数的影响不可忽略.     

海上自升式平台电动升降装置的研究

海上自升式平台电动升降装置是海上作业施工时将平台举离海平面的升降装置。以胜利一号为例从升降系统的结构型式、控制原理、工作过程载荷分析、以及升降功率容量分析等方面,较为详细的分析了海上自升式平台升降系统的设计思路与载荷分析。胜利一号的控制系统选用每根桩腿的3×3台电动机和制动器由同一电源,同一组正、反转接触器供电给9台并联电动机和制动器,以保证每根桩腿的三套齿轮齿条传动装置的同步性;升降动力电机采用交流变频驱动方式。     

SUPER M2自升式海洋工作平台

南通中远船务工程有限公司为美国Remedial Offshore公司建造的SUPER M2内升式海洋工作平台被命名为“瑞美蒂”号．这是全球第一座具有自航动力系统的自升式海洋平台．也是中远船务工程集团有限公司进入海洋工程领域后自行设计、建造的第一座自升式海洋平台．总价值1．71亿美元.     

外高桥造船首制自升式钻井平台命名

上海外离桥造船有限公司建造的首座JU-2000E型自升式钻井平台在位于临港的海洋工程基地命名交付。     

JBll8自升式平台开工

由荷兰GustoMSC公司设计、招商局重工（深圳）有限公司建造的JBll8自升式平台项目开工仪式在深圳市孖洲岛修造船基地船体下料车间第1跨举行。 JBl18自升式平台为矩形船体,有4根桩腿,配备MSC液压升降系统。该自升式平台船体总长75．9米、型宽40米、型深6米、设计吃水4．2米。     

自升式海洋平台后服役期的疲劳强度及寿命分析

根据工程中遇到的实际问题,采用不同以往的疲劳载荷,利用P－S－N方法计算了渤海8号自升式平台围区选取点的疲劳损伤及疲劳寿命,从而预报平台的剩余疲劳寿命,本文从一个新的角度对由槽口式改装为悬臂梁式大部分已经进入后服役期的自升式平台的疲劳问题进行了分析研究,从而为此类平台的安全性评估及维修提供了新的依据,同时也扩展了平台疲劳分析的思路。     

自升式海洋钻井平台锁紧装置液压系统

针对自升式海洋钻井平台锁紧装置,讨论其构成,对作为驱动装置的液压系统进行设计并作出原理图,运用solidworks和3D Studio Max软件对锁紧装置进行建模仿真.锁紧装置液压系统的设计主要采用比例阀控制的同步回路和用顺序阀的顺序动作回路来分别实现液压缸的同步运动以及顺序动作.     

桁架结构拓扑形态数字化信息提取

为利用神经网络实现桁架结构的形态映射机制，采用形态基因方法对桁架结构拓扑形成进行了数字化信息提取，以桁架拓扑结构形成基因的方式表述桁架的拓扑结构，应用预先布置节点图、桁架特征基因串、基因分片、压缩等方法，将桁架的拓扑结构表述成一串0-1之间的小数形式，使其代表桁架拓扑结构的形态特征。结果将形态化的桁架结构转化成为数字化的信息，形成了规范化的神经网络数据输入方法，为进一步实现桁架结构拓扑形态推理作好了准备。算例证明此方法有效，对桁架结构拓扑形态信息进行了有效的提取和压缩。     

变构型桁架式卫星平台结构设计与性能评价

为实现大型通信卫星内部有效载荷维修可达,根据传统卫星平台的框架结构和承力结构,设计了6种可重复变构型桁架式卫星平台构型.提出评价变构型卫星平台性能的主要指标,包括结构质量、惯量变化率、整流罩面积利用率、展开表面积比、展收状态下振动频率、设备布局影响和折展机构复杂度等.分析6种变构型桁架式卫星平台构型的上述性能指标,采用层析分析法得到各个性能指标的权重,基于模糊综合评价法优选出综合性能较佳的构型.根据空间机构多闭环自由度计算公式计算出优选构型折展机构自由度为1,该折展机构具有唯一确定的运动.完成了优选构型的结构设计,并制作3D打印模型演示了变构型过程,卫星平台原理上可实现可重复变构型的功能.     

大型空间桁架结构装配序列的分层规划方法

为了自主规划空间在轨装配任务的装配序列,结合大型空间桁架结构的固有分层特性,提出了一种基于连接矩阵的分层规划方法.根据连接矩阵的定义和分层规划的基本原理,通过分析几何结构单元之间普遍的三种连接方式,提出了相应结构的连接矩阵建立方法和规则,来组织低层规划;通过对大型结构进行结构分析,运用桁架结构几何原理,建立整个结构的连接矩阵,来实现高层规划,并以常见的空间桁架结构为例进行了说明,从几何特性角度,讨论了该方法的普遍性.     

悬索桥桁架加劲梁动力等效成等截面欧拉梁方法

针对悬索桥桁架加劲梁在数值计算、模型设计中简化问题,基于单独桁架加劲梁动力特性分析结果,以竖弯、侧弯、扭转基频相等为原则,推导并给出了不同边界条件（悬臂和两端固结）对应等截面欧拉梁等效质量惯性矩,等效抗弯刚度和等效抗扭刚度简化计算公式,然后将该计算式应用于某主跨576 m板桁结合梁悬索桥加劲梁等效分析. 结果表明:基于动力特性等效方法非常简单有效;所有基于欧拉梁的等效方法均存在无法考虑桁架梁抗剪性能的缺点,越长的桁架加劲梁越接近纯弯欧拉梁,悬臂边界的桁架梁比两端固结的桁架梁更接近欧拉梁,在等效悬索桥桁架加劲梁时应选用尽量长的精细化桁架梁段和悬臂式的约束边界条件.     

沈阳北新客站主楼用大型悬挑桁架支模的尝试

沈阳北新客站主楼施工中利用已完基础和一层框架柱搭设扣件式钢管悬桃桁架，解决了高大悬桃结构的支模问题，为避开深层填上支模提供了一个方法。     

一种多工况下桁架结构的拓扑优化设计方法

论文提出了一种桁架结构在多工况作用下满足平衡条件的拓扑优化设计方法。在该方法中,以杆件内力为设计变量,结构重量为目标函数,将拓扑优化模型描述为一个非光滑的数学规划问题,而后通过变量代换将其转化为光滑的非线性规划问题,进而将原问题的解转化为几个线性规划问题的解。方法保证得到两工况下的精确最优解,多工况(大于等于3)下的近似最优解。几个工程算例结果说明了该方法的合理性与有效性。     

组合梁截面选择的一种改进设计方法

对传统设计方法推导经济梁高的几个近似假设做一些变换,可得出一些常用翼缘厚度对应的经济粱高计算公式．截面选择时,用所推导的公式计算的结果选用腹板高度;在满足构造要求、翼缘局部稳定条件下,尽量增加翼缘宽度;可得出给定腹板厚度的用铜量较少的截面,将几个较优截面进行比较,便可得到符合工程经验、用钢量较少的工字形钢梁截面．算例表明,所提出的截面选择改进方法,与电算优化结果相近,可供有关专业人员参考．     

一种面向连续型属性的特征选取方法

特征选取是数据约简方法之一,其对提高机器学习的效率和效果具有重要影响。根据对象在特征空间中的分布,划分连续特征空间为类别单一、边界清晰的多个子空间。依统计学意义,把各个子空间分别投影到所有特征上,获取所有不同类别子空间对当前子空间特征区分能力的评估。通过构造区分能力评估矩阵,实现特征分类能力的排序。引入特征集区分能力信息增益,结合特征分类能力排序,逐一优选特征,最终完成特征子集的求解。采用UCI(University of California Irvine)数据集进行实验,获取特征子集,利用该特征子集,提高了机器学习效率和分类精度,表明了特征选取的可行性。     

六自由度Stewart平台四维工作空间搜索方法

针对某型6-DOF Stewart仿真平台绕Z轴转角范围大的要求,提出通过搜索四维工作空间来选择杆长参数的方法.首先将输入的连杆长度均分为若干离散值,6组离散杆长值组合出平台的杆长输入量;然后利用位置正解算法求出对应的上平台位置姿态解,除去其中不满足铰链转角约束和具有奇异位形的解;最后将离散的平台可达位置点组成位置可达空间并划分为若干等体积区域,将每个区域内离散位置点姿态角变化范围的加权函数值作为该区域所有点的第四维坐标.四维工作空间具有可视化的直观效果,其搜索方法简单易行,为某型平台杆长参数的选取提供了依据.     

空间可展开天线基本单元构型的数综合方法

为对金属网面可展开天线进行构型创新研究,提出了一种基于图论理论的金属网面可展开天线基本单元构型的数综合方法.根据基本单元的展开方式,总结出其运动链的特点,建立了运动链与拓扑图的转换关系,得到了4种基本单元的拓扑图模型.将拓扑图进行子图化分解,分析了构件的拓扑对称性.采用双色拓扑图分析了机架在不同位置时运动副的拓扑对称性,得到了满足拓扑要求的基本单元的构型总数.通过例子阐述了由拓扑图综合成机构的过程,并讨论了机构间的构型演化.算例及分析表明：该方法得到的构型总数可方便计算机自动综合软件建立拓扑图库,同时为宇航空间可展开机构理论的研究提供了借鉴与参考.