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《船舶氣囊下水氣囊受力分析和布置優(yōu)化研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、．26．造船技術(shù)2012年第6期(總第310期)船舶氣囊下水氣囊受力分析和布置優(yōu)化研究劉宏亮，夏利娟，余龍(上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院，上海200240)提要本文根據(jù)船舶重力式下水的相關特點，對氣囊下水階段的受力狀態(tài)進行分析；在此基礎上，針對氣囊的受壓變形量和摩擦力進行研究，分別采用截面積等效法和能量法推導氣囊工作高度的計算公式，并與實驗值進行比較分析；針對氣囊下水所需氣囊個數(shù)進行推導和計算，采用優(yōu)化方法中的理想點法對氣囊的布置方案進行優(yōu)化分析；以期對船舶與海洋結(jié)構(gòu)物氣囊下水方案的確定提供理論參考依據(jù)。關鍵詞氣囊下水氣囊變形量氣囊個數(shù)氣囊
2、分布間距中圈分類號U671文獻標識碼ATheStressAnalysisandLayoutoptimizationResearchintheLaunchingbytheGasbagsLIUHong—liang，XIALi—juan，YULong(SchoolofNavalArchitecture，Qcean&CivilEn西neering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)AbstractAccordingtorelevantcharacteristicsofgravity1aunch
3、ing，thestressconditionofgasbagsduringthelaunchingphaseisanalyzedinthispaper．Onthatbasis，thecompres—siondeformationandfrictionofgasbagsisstudied．Thecalculationformulasofgasbagswork—ingheightarederiVedbythecross—sectionalareaequivalentmethodandenergymethodsepa—rately，andtheresu
4、lt。fwhichiscomparedwithtrialvalue．Thenumberofgasbagsduringthelaunchingphaseisderivedandcalculated，andthelayoutplanofgasbagsisoptimizedandana—lyzedbytheideal—pointoptimizationmethod．Thec。nclusionofthispapercanprovideatheo—reticalreferencefortheplandeterminationofgasbagslaunchi
5、ngofshipsandmarineengineer—ings．KeywordsGasbagslaunchingGasbagsdeformationThenumberofthegasbagsDistancedistributionofgasbags引言近年來，氣囊下水以其經(jīng)濟高效的特點得到越來越多的應用。2011年70000t散貨船氣囊下水成功[1]。據(jù)中國能源報等相關報道，我國自主研制的CP一300自升式海上鉆井平臺于2011年11月在盤錦海洋工程裝備制造基地遼河人?？谶\用氣囊順利基金項目：國家自然科學基金資助項目(50909060)；國家自然
6、科學基金資助項目(51009090)。作者簡介：劉宏亮(1989一)，男，碩士研究生。完成一F水。對氣囊下水中氣囊變形和受力的相關研究也取得了一定的進展。如陳邦桿等提出了一種關于氣囊摩擦力的計算方法[2]，李玉芬等對氣囊進行了相關應力應變計算[3]，賈鵬程等研究了氣囊的布置方案[4]，任慧龍等提出了氣囊等效彈性支座的計算方法[51等等。本文嘗試從氣囊基本的受力分析人手，推導出具體的氣囊工作高度計算公式，并結(jié)合試驗測量數(shù)據(jù)驗證計算方法的準確性。在此基礎上推導出下水所需氣囊個數(shù)的計算公式，同時建立氣囊布置的優(yōu)化模型，實現(xiàn)氣囊布置的優(yōu)化。剮宏亮，等：船
7、舶氣囊下水氣囊受力分析和布置優(yōu)化研究所謂氣囊下水嘲是指在船舶與海洋結(jié)構(gòu)物下水時，先用若干直徑較大的支承氣囊將結(jié)構(gòu)主體抬高，拆除建造時所用的墩木，再置入滾動氣囊，并將支承氣囊中的空氣放掉，然后利用絞車使承載在滾動氣囊上的船舶或海洋結(jié)構(gòu)物移向水域。整個下水過程分成四個階段。(1)開始滑動到剛與水面接觸，被稱為岸滑階段；(2)從與水面接觸到開始尾浮，被稱為人水階段；(3)從開始尾浮到完全漂浮，被稱為尾浮階段；(4)從完全漂浮到船舶停止滑行，被稱為全浮階段。在上述幾個階段中，比較典型的船舶與氣囊受力是在岸滑階段和入水尾浮階段。首先在岸滑階段，船舶的運動方
8、向與滑道平行，如圖1所示，滑道的坡度為p，船舶下水的重力為G．圖1岸滑階段船舶總體受力示意圖此時，船舶的重量全部由氣囊支撐，隨氣囊滾動向
