海上潮间带两栖三体风电运维船结构设计与分析

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近年来,由于陆上可用于风电场开发的区域越来越少,风电开发由陆上逐渐转向海上。海上风电场发展速度高于陆上风电,是风电行业的增长带动力量。但随之而来的海上风电运维问题也逐渐浮现。尤其国内海上风电场主要集中在潮间带区域,潮间带涨潮时是海,落潮时是陆地,所以潮间带风电运维需要同时涉及到海上和陆上两种不同工况,目前尚无同时满足两种工况的运维交通工具。本文依据《海上高速船入级与建造规范》(2015),基于其型线图和总布置图,对一艘9.7m两栖三体风电运维船进行了结构设计、载荷计算及预报、海上工况校核。再根据相关文献对两栖三体船的陆上工况进行校核。主船体结构设计参照高速船;侧体结构则同时结合了载重货车车架结构和双体船结构的特点;连接桥则设计了两种不同的结构方案:方案一为板架式连接桥,方案二为梁式连接桥。在计算确定了结构尺寸之后,设绘基本结构图和典型横剖面图等结构图。利用水动力计算软件WALCS计算波浪载荷,利用有限元软件建立模型;根据三体船结构特点和相关规范设计了6种海上工况,结合货车结构特点和相关文献设计了3种陆上工况,总共9种工况;利用MSC.Nastran软件进行了有限元计算并得到应力云图,根据云图结果择了结构方案二,并对其进行了结构优化,减轻其结构重量。
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