Yielding and Buckling (FE) Analsis of Offshore Wind Turbine Installation Ship (OWTIS) as per ABS and DNV Rules

摘要

由于计算机软硬件技术的飞速发展，船舶设计的趋势正在发生变化，从原来的基于规范设计向基于结构分析的设计转变。尽管基于结构分析的设计方法越趋成熟，有限元船体结构分析也十分可靠，但是规范设计法，经过几个世纪的发展完善和实践证明，包含了及其完善深刻的海洋学内容，地位不可取代。本文的目的是结合以上两种设计方法，考虑所有在船舶寿命期内影响其结构安全及性能的因素，从而获得最优化的设计方案，既满足结构设计所要满足的性能，又具有足够的安全性。
　　 本文结合运用了设计规范和有限元分析技术。规范用于“载荷计算”和“分析结果校核”部分，有限元法用于“施加载荷”和“结构强度分析“部分。，施加在结果上载荷包括结构自重、货物(风机塔筒)重量、静水压力和波浪载荷。结构强度的校核分析基于有限元软件；结构载荷计算与分析规范采用ABS和DNV。基于结构分析规范，本文考虑了两种典型工况：一种是满载工况，最大吃水；另一种是空载工况，最小吃水。均采用有限元方法进行了分析。在计算结构载荷时，每种工况下的载荷均采用ABS和DNV的规范分别计算。在有限元建模时，为了结构响应更为准确，采用了完整的全船模型。在施加载荷时，采用了ANSYS的APDL语言，编辑载荷/压力的表格进行加载。在强度校核时，给出了结构的各项响应，例如应力和扭曲变形，并将之与规范中的许用值比较。由于该风电安装船是由散货船改装而来，因此适用于ABS和DNV的相关规范。