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吊裝平臺方案設(shè)計論文

前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了吊裝平臺方案設(shè)計論文范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。

吊裝平臺方案設(shè)計論文

1風(fēng)機吊裝平臺方案

風(fēng)機吊裝平臺由浮箱標準箱模塊拼組而成。設(shè)計時考慮了主吊機與輔助吊機的放置與作業(yè)位置、風(fēng)機部件的存放、輔助器具的放置等。吊裝作業(yè)時可考慮先進行風(fēng)機塔筒吊裝,再進行機艙與發(fā)電機吊裝,最后進行輪轂與風(fēng)機葉片組裝及吊裝作業(yè)。輪轂與風(fēng)機葉片組裝作業(yè)時如果空間不夠,可在局部加拼浮箱模塊對平臺進行局部擴展。浮箱風(fēng)機吊裝平臺主尺度為75m×40m,由84只浮箱標準箱模塊構(gòu)成;其中主吊裝平臺是徐工650t履帶吊作業(yè)平臺,由64只浮箱模塊構(gòu)成,承受荷載最大,取其進行結(jié)構(gòu)分析。錨定方式采用投錨固定和錨樁固定相結(jié)合。投錨固定采用四爪錨或者犁錨,對平臺整體位移進行基本控制;錨樁固定可以對平臺水平位移精確控制,同時樁可以在固樁架中上下移動,適應(yīng)潮位的變化。

2浮箱模塊設(shè)計

浮箱模塊為全封閉箱形結(jié)構(gòu),主尺度為:沿通道縱向長2.5m,沿通道橫向?qū)?2.5m,模塊高度1.8m。浮箱縱向與橫向均采用鉸接接頭連接,每個浮箱重量約為140kN。浮箱由6mm鋼板構(gòu)成主體框架,通過邊緣角鋼焊接在一起,甲板下和底板上都焊有T型橫梁、縱梁、縱肋、橫肋;側(cè)板和端板焊有角鋼型水平肋、T型豎肋和豎梁。模塊內(nèi)部由橫向隔艙板分隔為兩個水密艙,一側(cè)模塊端板以及橫向隔艙板上開設(shè)有人孔以便維護與維修;為了提高箱體坐灘承壓能力,在模塊內(nèi)部橫向設(shè)置3道承壓桁架;為了縱、橫向傳力縱總強度需要,模塊內(nèi)部與接頭相連的縱、橫梁截面設(shè)計的較大,其它肋骨設(shè)計則以局部強度控制,其截面比縱、橫梁的截面小,模塊甲板及底板以縱、橫梁與肋骨組成正交異性板結(jié)構(gòu)。模塊殼板材料為CCSB,內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料為Q345,單雙支耳連接件材料為30CrMnTi。

3浮式吊裝平臺結(jié)構(gòu)分析

利用大型結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS對主吊裝平臺坐灘承壓工況和浮游工況進行了仿真分析,為平臺的設(shè)計提供了理論依據(jù)。結(jié)構(gòu)分析時考慮到吊裝平臺結(jié)構(gòu)龐大,采用了ANSYS結(jié)構(gòu)分析中有限元子結(jié)構(gòu)法,能夠較好地模擬拼裝式吊裝平臺這種特殊拼裝式結(jié)構(gòu)。吊裝平臺為臨時性結(jié)構(gòu),以下結(jié)構(gòu)分析中的容許應(yīng)力均根據(jù)《軍用橋梁設(shè)計準則》(GJB1162—91)選用。

(1)坐灘承壓:根據(jù)技術(shù)參數(shù)要求,采用溫克勒彈性地基模型,地基承載力為0.02MPa。吊裝作業(yè)時,考慮吊臂方向和風(fēng)機、塔筒的重量,經(jīng)計算得平臺承受的最大荷載為8000kN。浮箱模塊子結(jié)構(gòu)、吊裝平臺母結(jié)構(gòu),吊機的兩個履帶作用在30號和42號子結(jié)構(gòu)上。經(jīng)計算分析,最不利的浮箱為30號子結(jié)構(gòu)。浮箱內(nèi)部各部件的最大應(yīng)力及最大接頭力。內(nèi)部結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為104.42MPa,小于Q345的彎曲應(yīng)力292MPa。平臺的最大沉降量為48.59mm。

(2)浮游工況:此工況為生存工況。由于水很淺,總體分析中浮游工況只考慮靜力分析,平臺承受的最大荷載為8000kN。浮箱模塊子結(jié)構(gòu)建模、吊裝平臺母結(jié)構(gòu),母結(jié)構(gòu)由64個子結(jié)構(gòu)組成,吊機的兩個履帶作用在30號和42號單元。經(jīng)計算分析,最不利的浮箱為42號子結(jié)構(gòu)。浮箱內(nèi)部各部件的最大應(yīng)力及最大接頭力如表1所示。由表1中知,內(nèi)部結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為134.07MPa,小于Q345的彎曲應(yīng)力292MPa。平臺的最大吃水為573.05mm,靜載吃水為311.11mm,總吃水884.16mm,則干舷為915.84mm,滿足要求。

(3)考慮到施工拼組大面積作業(yè)平臺需要,浮箱連接縱橫向均采用單雙耳。為了模擬分析接頭的受力情況,采用ANSYSWorkbench軟件分析,分析時考慮接頭間隙、連接部件之間的接觸特性以及彈塑性影響,采用Solidworks分別進行單雙支耳的建模,然后裝配建立實體模型并導(dǎo)入Workbench中,單支耳模擬結(jié)果,雙支耳模擬結(jié)果,耳孔邊緣有應(yīng)力集中現(xiàn)象,均小于30CrMnTi的屈服應(yīng)力1176MPa。在銷中亦有應(yīng)力集中,最大等效應(yīng)力為1301.1MPa,小于30CrMnTi的局部承壓應(yīng)力1412MPa,因此接頭的設(shè)計是合理的。

4結(jié)束語

根據(jù)如東灘涂風(fēng)電場實際施工需要,提出了裝平臺方案,利用有限元軟件ANSYS子結(jié)構(gòu)方法分別對吊裝平臺坐灘承壓工況和浮游工況進行了整體仿真分析,采用ANSYSWorkbench軟件分析了接頭的受力,考慮了接頭間隙、連接部件之間的接觸特性以及彈塑性影響,結(jié)果表明浮箱各主要構(gòu)件和接頭的受力均滿足強度要求,浮游工況時吊裝平臺的干舷滿足要求,因此總體設(shè)計是合理的。

作者:李志剛 胡杰 鄭峰 單位:解放軍理工大學(xué)野戰(zhàn)工程學(xué)院

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