超大型集装箱船绑扎桥总组方案优化

发布时间：2020-09-30 14:30

　　绑扎桥总组工艺对于船舶的合拢完整性是非常重要的,在场地进行总组后可以缩短船舶的坞内建造周期,提高绑扎桥的完整性及施工安全性,减少船上施工工作量。随着集装箱船发展的趋势,箱位越来越大,随之绑扎桥的尺寸也越来越大。若绑扎桥尺寸过大,依然采取平躺方式总组,不仅场地面积无法满足,也难以对绑扎桥的吊运变形加强控制,吊运难度较大。若不采取总组直接分块合拢,则对完整性及施工的安全性产生较大影响,也拉长了建造周期。因此对超大型集装箱船绑扎桥总组方案进行优化,以减少对总组场地面积的需求,可使场地拥有更大的面积来满足其余分段的总组占用需要,也可减少吊运过程中的变形量,减少吊运加强施工量,节约施工工时。为了高质量地完成超大型集装箱船的建造工作,本文以20000 TEU船建造为实例,研究总组过程中的应力应变特征,制定绑扎桥分段的总组方案,为企业生产提供参考,希望达到降低装配成本,缩短周期,提高装配质量的目的。针对现场情况和现有资源,研究内容要解决的实际问题主要分为三个方面:首先考虑现有场地资源,结合现场施工实际情况,对绑扎桥分段总组工艺技术进行探究。其次基于有限元分析软件,对绑扎桥分段总组过程中的应力应变特征进行分析,进行强度校核;最后基于有限元分析,考虑现场实际施工能力和需要,最终制定绑扎桥分段总组工艺的优化方案。为解决这些实际问题,论文采用理论分析、数值模拟和工程应用相结合的方法进行研究。利用有限元分析程序MSC.PATRAN对绑扎桥分段和支撑连接的走桥建立模型,再采用MSC.NASTRAN对结构进行有限元分析,研究其应力应变特征,为制定总组方案提供参考,优化工艺,并确定绑扎桥分段的总组方式。通过计算校核,新型绑扎桥立组工艺在超大型集装箱船上的使用效果得到了很好的验证,大幅节约了生产场地,减少了施工工时,提高了施工区域的场地周转率。在严格保证安全的前提下,本文方案产生了很高的经济效益,对缩短造船周期、降低工程造价方面有着远胜以往的优势。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U674.131
【部分图文】：

云图,启动界面,软件

图 2.1 MSC.PATRAN 软件启动界面Fig2.1 the operation interface of MSC.PATRAN2.1.3 MSC.PATRAN 和 MSC.NASTRAN 的应用MSC.PATRAN 提供了功能全面, 方便灵活的可满足各种分析精度要求的复杂有限元的建模能力。其综合全面、先进的网格划分技术,为用户根据不同的几何模型提供了种不同的生成和定义有限元模型工具, 包括多种网格划分器、有限元模型的编辑处理单元设定、任意梁截面建模、边界和载荷定义和交互式计算结果后处理。使用 MSC.PATRAN 和 MSC.NASTRAN 分析有限元问题的流程如下：（1）确定要分析的结构形式和具体尺寸；（2）使用 MSC.PATRAN 软件对结构进行几何建模，通常是从点开始创建；（3）在模型上添加约束；（4）根据模型特征的不同，选取适当的划分准则对模型进行有限元网格划分；（5）检查有限元模型，消除自由边和重复单元等；（6）将模型导入 MSC.NASTRAN 进行有限元分析，导出结果；（7）对分析结果构建云图，得到需要的分析数据。

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超大型集装箱船绑扎桥总组方案优化超大型集装箱船绑扎桥施工概述超大型集装箱船船型概述1 施工背景集装箱船上的绑扎桥是用于绑扎、紧固集装箱的结构，防止集装箱在风浪中。绑扎桥通常以方钢作为立柱，中间采用人行走桥进行连接。绑扎桥位于集舱舱盖以上，上面分布绑扎眼板，横跨整个船宽方向。对于超大型集装箱船桥尺寸极大，通常超出了运输船舶和车辆的尺寸极限，因此需要分段制造和船厂总装部门进行总组，最后进行整体吊装、合拢。

管理控制,平直度,间距,垂直度

- 12 -图 3.2 典型绑扎桥结构的划分Fig. 3.2 Typical bundle of bridge structure在分段定位总组阶段，主要的管理控制点是总组缝处相邻两柱的间距、相邻两导柱间的间距、绑扎桥整体平直度和正转状态下立面的垂直度。在总段吊装阶段，主要的管理控制点是以结构有限元计算为依据，合理布置吊点及采取最佳加强方式，有效控制吊装过程的分段变形量。在总段定位合拢阶段，主要的管理控制点是绑扎桥的横向位置、垂直度和水平度。

【参考文献】