小型绞吸式挖泥船有限元分析与计算
[摘 要]本文基于有限元分析软件femap，建立了小型绞吸式挖泥船三维有限元模型，介绍了该挖泥船有限元分析的基本方法。通过计算得到了船舶在水压力和锚链拉力联合作用下的整体和局部应力分布状态，提出了相应的改进方案，得到了满足规范要求的结果。为小型绞吸式挖泥船的设计建造提供参考。
[关键词]挖泥船；有限元；femap；桥架；绞刀头
中图分类号：U663.2；U663.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）28-0033-01
0引言
绞吸式挖泥船是疏浚工程中应用较广泛的工程船舶之一，有大、中、小三种类型。其在江，河，湖泊的航道疏浚，海港与航道建设以及国防建设等工程中发挥着重要作用。该船型的产生既是疏浚市场的需要， 同时又是拓展疏浚业务的动力[1]。近年来，随着经济的发展及水路运输需求的增加，国内外对港口与航道建设中不可或缺的大型挖泥船进行了深入研究，并取得了长足进步，尤其是我国在大型绞吸式挖泥船的设计与建造方面已处于国际领先地位。但这种功能强大的大型工程船在面对水域范围狭小、抛锚范围严重受限的江河湖泊等水域时又显得力不从心，难以施展其巨大的工程效率。而我国目前对小型绞吸式挖泥船的研究也相对较少，对采用全电力作业的小型绞吸式挖泥船的研究更少。
为能给水域范围狭小的江河湖泊在航道疏浚作业时提供高效作业的工程船舶，对小型绞吸式挖泥船进行深入研究就显得具有十分重要的现实意义。本文主要是针对设计的全电力作业的小型绞吸式挖泥船的结构强度模块进行分析和探讨，旨在为小型挖泥船的设计建造提供参考。
1 小型绞吸式挖泥船的现状与设计概述
1.1 小型绞吸式挖泥船现状
小型挖泥船的研究文献相对较少，国内唐丰等对中小型耙吸挖泥船结构设计作了相关探讨，提出了设计中需要特殊注意的问题[2]。陈成等分析了IHC公司近20年来中小型耙吸挖泥船船型数据，从主尺度、线型、动力布置等方面分析其发展趋势，为新式中小型挖泥船的设计供参考[3]。在载荷计算方面，潘英杰等对绞吸式挖泥船绞刀架载荷进行了计算[4]。张德新等基于二维切削理论对绞刀切削载荷进行计算及绞刀应力状态的ANSYS分析[5]。吴漪等对绞吸式挖泥船桥架起吊系统进行强度设计分析[6]。冯琦等对绞吸式挖泥船抛锚杆系统做强度设计分析[7]。刘晓鹏等对大型挖泥船桥架结构的强度和振动进行了分析[8]。蒋如宏等对大型绞吸式挖泥船台车系统的设计进行了研究[9]。为绞吸式挖...
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