60 m3铰接式对开泥驳铰链系统受力分析及优化设计

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2020.12.21

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (12): 130-134.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.12.21

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60 m3铰接式对开泥驳铰链系统受力分析及优化设计

杨敬东1，黎扬武1，刘美山2,黄兵3

(1.重庆交通大学航运与船舶工程学院，重庆 400074； 2. 船艇支队，重庆 400074； 3. 重庆市嘉陵江航道管理处，重庆 400074)

收稿日期:2019-06-01 修回日期:2019-12-04 出版日期:2020-12-18 发布日期:2020-12-18
作者简介:杨敬东(1970—)，男，重庆人，高级工程师，主要从事现代造船技术与船体结构强度方面的研究。E-mail: 274245970@qq.com 通信作者：黎扬武(1996—)，男，重庆人，硕士研究生，主要从事船体结构优化设计方面的研究。E-mail: 498712099@qq.com
基金资助:
船舶与海洋工程专业实验教学及创新模式研究项目（173076）

Mechanical Analysis and Optimal Design of Hinge System of 60 m3 Articulated Split Hopper Barge

YANG Jingdong1, LI Yangwu1, LIU Meishan2, HUANG Bing3

(1. School of Shipping and Ship Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China; 2. Boat Detachment, Chongqing 400074, China; 3. Chongqing Jialingjiang Waterway Management Office, Chongqing 400074, China)

Received:2019-06-01 Revised:2019-12-04 Online:2020-12-18 Published:2020-12-18
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摘要/Abstract

摘要： 对开泥驳是一种较为先进的抛卸淤泥的驳船，广泛应用于内河航道疏浚工程中。当作业环境较为恶劣时，如果铰链臂发生破坏，会导致半体无法正常打开和闭合，不能满足作业要求且容易发生安全事故。针对一艘小型内河对开泥驳的铰链臂和甲板铰链结构受力进行了理论分析并加以改进，并采用有限元方法对改进后的铰链臂结构进行了强度计算，讨论了改进后的结构是否满足强度规范要求。结果表明：优化改进后的铰链系统受力更为合理，且在安全范围内。

关键词: 船舶工程, 对开泥驳, 结构型式改进, 铰链臂强度, 受力分析, 有限元分析

Abstract: Split hopper barge is an advanced barge for sludge discharge, which is widely used in inland waterway dredging projects. When the working environment is relatively bad, if the hinge arm is damaged, the half body cannot be opened and closed normally, which cannot meet the operation requirements and is prone to safety accidents. The stress of hinged arm and deck hinged structure of a small inland river split hopper barge was theoretically analyzed and improved, and the strength of the improved hinged arm structure was calculated by finite element method. Combining with the calculation results, whether the improved structure meets the strength specification requirements was discussed. The results show that the force of the optimized and improved hinge system is more reasonable and within a safe range.

Key words: ship engineering, split hopper barge, structural type improvement, hinge arm strength, force analysis, finite element analysis

中图分类号:

U663.6

杨敬东1，黎扬武1，刘美山2,黄兵3. 60 m3铰接式对开泥驳铰链系统受力分析及优化设计[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 130-134.

YANG Jingdong1, LI Yangwu1, LIU Meishan2, HUANG Bing3. Mechanical Analysis and Optimal Design of Hinge System of 60 m3 Articulated Split Hopper Barge[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2020, 39(12): 130-134.

参考文献

［1］闫桂荣.开体式挖泥船液压缸及甲板铰链的设计分析［J］.船舶工程，2013，35（3）：16-18+58.
YAN Guirong. Analysis and design of cylinder and deck hinge for split hopper dredger ［J］.Ship Engineering, 2013, 35 (3): 16-18+58.
［2］王荣成.开体式挖泥船液压缸及甲板铰链的设计分析［J］.建筑工程技术与设计，2015（8）:1923-1923.
WANG Rongcheng. Analysis and design of cylinder and deck hinge for split hopper dredger ［J］. Architectural Engineering Technology and Design, 2015 (8): 1923-
1923.
［3］中国船级社.钢质海船入级与建造规范［S］.北京：人民交通出版社，2006.
China Classification Society.Code for Classification and Construction of Steel Marine Vessels ［S］. Beijing: Peoples Communications Press, 2006.
［4］张征波.内河对开泥驳总纵强度分析［J］.武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2003,27（4）：459-462.
ZHANG Zhengbo. Analysis on longitudinal strength of inland waterways split hopper barge ［J］. Journal of Wuhan University of Technology (Transportation Science
and Engineering), 2003, 27 (4): 459-462.
［5］张杰超.内河自航对开泥驳的结构特点［J］.珠江水运，2005（11）：47-47.
ZHANG Jiechao. Structural characteristics of self-propelled mud barge in inlandwaterways ［J］. Pearl River Water Transport, 2005(11): 47-47.
［6］雷林，王智祥，张敏，等.ST OFFSHORE 锚三维建模及有限元分析［J］.重庆交通大学学报（自然科学版），2010，29(2)：303-306.
LEI Lin, WANG Zhixiang, ZHANG Min, et al. Analysis on ST OFFSHORE anchor 3D modeling & FEA ［J］. Journal of Chongqing Jiaotong University（Natural Science）,
2010, 29(2): 303-306.
［7］杨敬东，王智祥，孙勇敢，等.内河电力推进游轮振动数值仿真及试验研究［J］.重庆交通大学学报(自然科学版)，2015，34(5)：175-180.
YANG Jingdong, WANG Zhixiang, SUN Yonggan, et al. Numerical simulation and experimental research on river electric propulsion ship vibration ［J］.Journal of
Chongqing Jiaotong University（Natural Science）,2015, 34(5): 175-180.
［8］张洪，卢双，方娟.全向床椅背靠机构的仿真与有限元分析［J］.机械设计，2018，35（4）：15-20.
ZHANG Hong, LU Shuang, FANG Juan. Simulation and finite element analysis on the back support mechanism of the omnidirectional bed chair ［J］.Journal of Machine
Design, 2018, 35 (4): 15-20.
［9］董恩春，贾蕊.开体泥驳的船型特点及其稳性计算与研究［J］.船舶与海洋工程，2017,33（3）:31-34.
DONG Enchun, JIA Rui. Study on the hull form of hopper splitter barge and calculation of its stability ［J］.Naval Architecture and Ocean Engineering, 2017, 33
(3): 31-34.
［10］袁万洪.500 m3开体泥驳总体设计简介［J］.武汉造船，1996（6）：33-35.
YUAN Wanhong. General design brief of 500m3 open mud barge ［J］. Wuhan Shipbuilding, 1996 (6): 33-35.

[1]	李胜永1，张智华1，王胜男2，王孟2. 面向交通工具金属材料的缺损识别算法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 136-144.
[2]	刘金春，宋子轩，梁栋. 单箱三室连续梁桥在横向温度梯度与汽车偏载下的空间效应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 80-86.
[3]	苏小波1，肖林2. 空间刚架结构钢-混结合段合理构造模型试验和数值模拟研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 76-82.
[4]	张爱锋，刘少康，姚苗苗，甄春博. 船桥碰撞结构损伤及船撞力影响因素分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(03): 121-127.
[5]	赵月林，门茂峰，孙壮. 基于分段式双幂次趋近律的迭代滑模航向控制[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(02): 136-142.
[6]	赵月林，马征，孙壮. 考虑舵机时滞的船舶航向控制系统研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 124-129.
[7]	张杰1，2，邓羽1,2，彭中波1，石利勇1. 基于声子晶体的船机减振特性研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(09): 140-145.
[8]	王虎，陈翔，王雅. 层间接触条件下黏弹性铺装层力学分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(07): 66-72.
[9]	杜青，张森博，卿龙邦. 预制节段拼装桥墩受力性能分析与模拟[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(07): 73-80.
[10]	郝刚1，2，金涛1. 基于CAN总线的船用动力锂电池控制系统设计[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(04): 123-128.
[11]	谢新连，何平，何傲，辛剑英. 复杂水域船舶避碰路径规划研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(12): 1-7.
[12]	毛江鸿1,2，陆飞1，张奕3，曾甲华4，言建标3. 基于试验的徐变模型修正及桥梁线型分析方法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(12): 38-44.
[13]	王贵槐1，钟诚2，初秀民2，张代勇2. 基于BLSTM-RNN的船舶轨迹修复方法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(10): 7-12.
[14]	杨敬东，何瑞峰，刘文彬. 海巡163轮锚链绞车下支撑船体结构加强和强度计算[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(08): 111-116.
[15]	蒋效彬1，谭家万2，任鸿翔1，邱绍杨1. 基于虚拟现实技术的船用锚机交互仿真系统[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(06): 12-16.

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