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拖网渔船门架局部强度直接计算方法研究_论文

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第 1 4卷  第 9期  2 01 4在  中  国 水 运  Vol  1 4   N o. 9   2 O1 4   9月  Oh   i   nE i  Wa ter  Tr ans p or t   拖 网渔船 门架局部强度直接计算方法研究  虞 建 荣  ( 盐 城 市 长 河 船 舶 设 计 公 司 ,江 苏 盐 城 2 2 4 0 0)   摘 要 : 大 型 拖 网 渔 船 在 起 网时 ,拉 网纲 绳 通 过 门架 的 支撑 ,利 用 起 网绞 车 将 网具 沿 艉 滑 道 拖 到 甲板 上 , 此 时 门 架  和 船 体 支 撑 结 构 受 到 较 大 的载 荷 。 考 虑 门 架 和 船 体 支 撑 结 构 的 局 部 强 度 对 安 全 影 响 较 大 。 文 中 采 用 有 限 元 软 件   MS C. P a t r a n / MS C. N a s t r a n对 门架 和 船 体 支撑 结 构 的 局 部 强 度进 行直 接 计 算 , 并 将 计 算结 果 与 许 用 应 力值 进 行 比  较 , 证 明 构件 强 度 满 足 使 用 要 求 ,此 方 法 适 用 于 门 架 和 船 体 支 撑 结 构 的局 部 强 度 的校 核 。   关键 词 :拖 网渔 船 ;门 架 ;直接 计 算 ;有 限 元 ;应 力  中图分类号:U 6 7 5   文献标识码:A   文章编号:1 0 0 6 — 7 9 7 3( 2 0 1 4 )0 9 — 0 0 2 9 — 0 2   一 、 概 述  板壳 ( s h e l 1 )单 元 :模 拟 甲板 板 、 门架 外 板 、 门架 隔 板 。   梁 ( b e a m )单 元 :模 拟 甲板 纵 骨、 强 横 梁 、 甲板 纵桁 。   3 . 边界 条 件  模 型 甲板 边 缘 上 所 有 节 点 约 束 ( x 、Y 、Z )3个线 位移 和  大 型拖 网渔 船 起 网 时 ,拉 网 纲 绳 通 过 门架 的支 撑 ,利 用  起 网 绞 车 将 网具 沿 艉 滑 道 拖 到 甲板 上 。 门架 在 起 网 时 受 到 较  在 的 拉 力 ,该 载 荷 最 终 作 用 到 门 架 结 构 及 支 撑 门 架 的 船 体 结  构 上,因此 门架与支撑 门架 的船体结构 的局部强度倍受 关注。   但 由于 门 架 及 与 支 撑 门架 的船 体 结 构 受 力 过 程 较 为 复 杂 ,单  纯 的 结 构 力 学 分 析 较 难 确 定 结 构 强 度 是 否 合 格 , 而 有 限 元 方  法 在船 体 结 构 强 度 校 核 中 得 到 了普 遍 的 应 力 [ 1 - 3 ] , 为 确 保 门  架 及 支 撑 门 架 的船 体 结 构 的 局 部 强 度 满 足 要 求 ,本 文 以 某 远  洋 拖 网 渔 船 门 架 结 构 为 例 , 通 过 采 用 有 限 元 软 件  MS C. P a t r a n / MS C. Na s t r a n对 门 架 及 支 撑 门 架 的 船 体 结 构  进 行 局 部 强 度校 核 。   二 、 结构 模 型  1 模 型 范 围及 建 立  ( X 、Y 、Z ) 3个 角 位移 进 行 约 束 ,如 图 3 。   门 架 及 船 体 结 构 模 型 范 围 :纵 向 :# 1 7 一 # 2 3范 围 内 甲板  及 甲 板 上 构 件 ;横 向 :整 个 船 宽 范 围 内 甲板 及 甲 板 上 构 件 ;   垂 向 : 甲板 至 门架 顶 端 范 围 内 构 件 , 门架 最 高 点 距 首 楼 甲板  7 . 5 m ,见 图 1 和图 2 。   图 3 模 型 约 束 示 意 图  4 . 材 料 属 性  取 右 手 直 角 坐 标 系 ,原 点 取 在 甲板 上 # 1 7 船 中 处 ,Y 轴  指 向左 舷 方 向 ,x轴 沿 船 艏 方 向 ,Z轴 指 向 甲板 上 方 方 向 。   主 船 体 结构 及 门 架 结 构均 采 用 船 用A级 钢 , 其 材 料 属 性 如  下 : 弹 性 模 量 E=2 . I × l 0 “P a, 泊 松 比  =0 . 3 , 密 度  P :7. 8 5 x1 0  k g / m 。   三 、 计 算 载 荷  主 甲板 上 左 右 两 侧 各 布 置 一 台起 网绞 车 , 分 别通 过 门 架  上 左右 两 个 定 滑 提 供 支 撑 。受 力 如 图 4所 示 ,起 网绞 车 绳 索  与垂向夹角为 5 9。 。每 台 起 网绞 车 最 大 拉 力 为 1 0 t ,分 别 通  过 动 定 滑 轮 组 作 用在 门 架 上 的 绳 索 共 三 条 ,故 门 架 左 右 两 个   定滑轮所受的载荷均为 1 0 t ,方 向 与 水 * 面 夹 角 2 4 。朝 下 。   由于受力瞬 间罗经 甲板上钢丝绳 尚未拉 紧 ,因此 ,计算 时只  计 入 门 架承 受 起 网绞 车 的 拉 力 。   图1   整 体 模 型 图  2 . 单 元 网 格  图 2 门架 模 型 图  则有 :   =   ,一   l= 85 , 71 6. 7— 91 , 35 4. 5= 一5 , 63 7. 8 N  模 型 中主 要 采 用 板 壳 单 元 、梁 单 元 ,板 单 元 以 四边 形 为  F =  l+   2= 一40 , 6 73 . 6— 51 , 50 3. 8= 一92 , 1   77 . 4N  主 ,在 连 接 过 渡 的地 方采 用 了少 薰 三 角形 单 元 :   收 稿 日期 :2 01 4 — 0 7 — 2 5   模 型 中 定 滑 轮 用 MP


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