【《某养殖工船局部结构强度校核案例分析》3800字】

某养殖工船局部结构强度校核案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u7539某养殖工船局部结构强度校核案例分析 1306571.1拖航状态下船首结构拖曳点的受力分析 126671.1.1各个工况应力计算结果 131021.1.2分析与总结 7160321.2工作状态下吊机对桁架结构受力的分析 846641.2.1桁架强度及刚度计算结果 8246501.2.2分析与总结 20156071.3工作状态下船尾结构的受力分析 21117671.3.1船尾甲板结构的强度和刚度计算 21293941.3.2分析与总结 231.1拖航状态下船首结构拖曳点的受力分析1.1.1各个工况应力计算结果工况1船首顶端拉力为50吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图16所示。图16船首顶端拉力为50吨下的强度计算工况2船首顶端拉力为160吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图17所示。图17船首顶端拉力为160吨下的强度计算工况3船首顶端拉力为170吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图18所示。图18船首顶端拉力为170吨下的强度计算工况4船首顶端拉力为180吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图19所示。图19船首顶端拉力为180吨下的强度计算工况5船首顶端拉力为190吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图20所示。图20船首顶端拉力为190吨下的强度计算工况6船首顶端拉力为200吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图21所示。图21船首顶端拉力为200吨下的强度计算工况7船首顶端拉力为205吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图22所示。图22船首顶端拉力为205吨下的强度计算工况8船首顶端拉力为210吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图23所示。图23船首顶端拉力为210吨下的强度计算工况9船首顶端拉力为215吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图24所示。图24船首顶端拉力为215吨下的强度计算工况10船首顶端拉力为220吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图25所示。图25船首顶端拉力为220吨下的强度计算工况11船首顶端拉力为221吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图26所示。图26船首顶端拉力为221吨下的强度计算工况12船首顶端拉力为225吨梁的轴向应力，弯曲应力及板的vonMises应力如下图27所示。图27船首顶端拉力为225吨下的强度计算1.1.2分析与总结12个工况的相关应力计算结果总结如下表13表13船首结构强度计算结果船首顶端拉力梁的轴向最大应力梁的弯曲最大应力轴向或弯曲许用应力板的vonMises最大应力板的许用应力5018.944.31885521116050.812318815521117053.713018816421118056.613718817321119059.514418818321120062.415118819221120563.915518819721121061.315818820121121566.816218820621122068.216518821021122168.516618821121122569.6169188215211首先从上表可知在工程实际状态下，即拖曳点拉力为50吨时，从计算结果中可以看出梁的轴向应力，弯曲应力和板的vonMises应力远小于其要满足的许用应力，船首结构很安全，结构优化的建议是减小船首结构的板厚，型材的尺寸和数量，为结构设计也提供了参考，其次从上表可知在梁的轴向应力，弯曲应力及板的弯曲应力满足其许用应力的前提下，船首顶端所能承受的最大拉力为221吨，由此可知船首结构强度足够大，能满足其相关作业，且在拉力为221吨时，梁的轴向应力远小于其要满足的许用应力，且梁的弯曲应力也小于许用应力，从船的优化方面可考虑减少轴向的肋骨或加强筋的尺寸和数量或增加板的厚度。1.2工作状态下吊机对桁架结构受力的分析1.2.1桁架强度及刚度计算结果吊机重力为10吨的工况工况1弯矩方向沿x正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图28所示。图28工况1的强度和刚度计算工况2弯矩方向沿x负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图29所示。图29工况2的强度和刚度计算工况3弯矩方向沿y正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图30所示。图30工况3的强度和刚度计算工况4弯矩方向沿y负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图31所示。图31工况4的强度和刚度计算工况5弯矩方向沿x正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图32所示。图32工况5的强度和刚度计算工况6弯矩方向沿x负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图33所示。图33工况6的强度和刚度计算工况7弯矩方向沿y正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图34所示。图34工况7的强度和刚度计算工况8弯矩方向沿y负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图35所示。图35工况8的强度和刚度计算工况9弯矩方向沿x正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图36所示。图36工况9的强度和刚度计算工况10弯矩方向沿x负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图37所示。图37工况10的强度和刚度计算工况11弯矩方向沿y正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图38所示。图38工况11的强度和刚度计算工况12弯矩方向沿y负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图39所示。图39工况12的强度和刚度计算吊机重力为5吨的工况工况13弯矩方向沿x正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图40所示。图40工况13的强度和刚度计算工况14弯矩方向沿x负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图41所示。图41工况14的强度和刚度计算工况15弯矩方向沿y正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图42所示。图42工况15的强度和刚度计算工况16弯矩方向沿y负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图43所示。图43工况16的强度和刚度计算工况17弯矩方向沿x正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图44所示。图44工况17的强度和刚度计算工况18弯矩方向沿x负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图45所示。图45工况18的强度和刚度计算工况19弯矩方向沿y正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图46所示。图46工况19的强度和刚度计算工况20弯矩方向沿y负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图47所示。图47工况20的强度和刚度计算工况21弯矩方向沿x正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图48所示。图48工况21的强度和刚度计算工况22弯矩方向沿x负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图49所示。图49工况22的强度和刚度计算工况23弯矩方向沿y正向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图50所示。图50工况23的强度和刚度计算工况24弯矩方向沿y负向，大小为梁的轴向应力，弯曲应力及梁的变形如下图51所示。图51工况24的强度和刚度计算1.2.2分析与总结24个工况（工况序号1-12为吊机重力为10吨时强度计算结果，工况序号13-24为吊机重力为5吨时的强度计算结果）应力及变形计算结果总结如下表14表14桁架结构强度和刚度计算结果工况序号轴向最大应力弯曲最大应力最大形变轴向或弯曲许用应力114393.62192842139132214284313966.9213284414467.221828451451502222846139189214284714074.1214284814590.72212849147207225284101392452152841114010221628412147118223284131432082182841413724421128415136102209284161431182162841714523622028418138272212284191371162102842014413121828421145248220284221382842122842313712121028424144137218284在吊机重力为10吨的情况下即在工程实际中，首先从上表可以得知在梁的轴向应力，弯曲应力满足其许用应力的前提下，桁架结构所能承受最大弯矩大于，且随着弯矩值的增大，梁的轴向应力值变化不大，梁的弯曲应力变化很大，且不同方向的弯矩所引起的梁的弯曲应力值相差很大。其次易知不同方向弯矩下的梁的轴向应力和弯曲应力小于其要满足的许用应力，养殖工船的桁架结构很安全，此外在弯矩大小一样的前提下，弯矩方向沿x负方向和y正方向引起的梁的轴向应力小于弯矩方向沿x正方向和y负方向引起的梁的轴向应力；同理观察梁的弯曲应力，得出在弯矩大小一样的前提下，弯矩方向沿x负向，x正向，y负向，y正向所引起的梁的弯曲应力从大到小排列，所以从船的安全方面考虑，桁架上的吊机尽可能安排在加载点的左右方向，即尽可能使其引起的弯矩沿y轴正向。从形变方面考虑，由上表可知，弯矩值不同时，变形变化不大，相较而言沿x轴负向和y轴正向的弯矩引起的桁架的变形较小，综上所述，在工程实际中，尽可能使养殖工船桁架上的吊机引起的弯矩沿y轴正向，此时船最安全。1.3工作状态下船尾结构的受力分析1.3.1船尾甲板结构的强度和刚度计算工况1作用于甲板上的力为梁的轴向应力，弯曲应力,板的vonMises应力及其变形如下图52所示。图52工况1船尾甲板的强度和刚度计算工况2作用于甲板上的力为梁的轴向应力，弯曲应力,板的vonMises应力及其变形如下图53所示。图53工况2船尾甲板的强度和刚度计算工况3作用于甲板上的力为梁的轴向应力，弯曲应力,板的vonMises应力及其变形如下图54所示。图54工况3船尾甲板的强度和刚度计算工况4作用于甲板上的力为梁的轴向应力，弯曲应力,板的vonMises应力及其变形如下图55所示。图55工况4船尾甲板的强度和刚度计算1.3.2分析与总结4个工况的应力及变形结果如下表15表15船尾结构强度和刚度计算结果作用于甲板上的力轴向最大应力弯曲最大应力轴向或弯曲许用应力最大形变板的vonMises最大应力板的许用应力50034.81551884542.121155038.317018841.246.321160041.718618841.450.421160842.318818841.551.1211从上表可知随着作用于船尾甲板载荷的增大，梁的弯曲应力远大于梁的轴向应力和板的v