首页 > 文章中心 > 船舶优化设计

船舶优化设计

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇船舶优化设计范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

船舶优化设计

船舶优化设计范文第1篇

关键词:船舶结构;有限元法;优化设计;浮态调整;自动加载

一、引言

在船舶结构直接计算中,外载荷(包括波浪压力、砰击载荷、货物压力、晃荡载荷、波浪弯矩、剪力和扭矩等)[1]的计算都依赖于经验公式,不管是采用全船的计算模型还是采用舱段的计算模型,目前情况下很难得到一个完全平衡的外载荷力系。由于船舶结构是一个复杂的空间结构,直接计算时,有限元模型中节点数、单元数十分庞大,载荷计算的累计误差使得寻求一个完全平衡的外载荷力系的工作更加困难。在这种情况下,施加合理、合适的边界条件变得十分重要,因为约束点产生的很大的反力严重地影响(改变)了结构的实际受力状态。边界条件对于计算的结果有重大的影响,而边界条件的确定取决于对结构受力和变形状态的判断以及分析者的经验,其中人为的因素较多。也许可以认为根据StVenant原理,由于约束点距离我们最关心的部位较远,对应力分布的计算结果的影响有限,但是这样得到的结果毕竟是不甚合理的。因此用有限元方法计算船舶结构强度时,为了得到比较准确的变形和应力结果,可能需要特殊的处理方法。目前的研究中有采用惯性释放的方法[2],此方法用结构的惯性力来平衡外力,由于人为的施加外载荷,虽然在大多数情况下,都经过了节点力的调整,但作用在船体的力系仍然不是平衡力系,根据达朗贝尔原理,利用惯性力使整个力系达到平衡。也有研究整船有限元模型自动加载技术的[3],这些研究都需要经过节点力的调整和惯性平衡力计算的多次叠代,对船舶要进行浮态调整,实现起来,比较繁琐。

本文基于优化设计的思想,提出了一种应用ANSYS优化设计分析功能进行船舶浮态的自动调整及加载的方法,使得施加在有限元模型的整个外载荷几近于平衡力系,约束点的支反力接近于零,通过算例证明了该方法的可行性。

二、ANSYS优化设计理论及其应用于船舶浮态自动调整及加载

ANSYS优化设计分为目标优化设计和拓扑优化设计两种。目标优化设计是一种通过迭代试算以确定最优化设计方案的技术[4]。所谓“最优设计”,指的是该种方案可以满足所有的设计要求(如应力低于许用应力,长度小于临界长度),而且目标量的支出(如重量、面积和费用等)最小。一般来说,设计方案的许多方面都可以优化,如尺寸、形状、制造费用、自然频率等。所有可以参数化的ANSYS选项几乎都可以做优化设计。ANSYS优化设计实际就是程序提供了一系列的分析―评估―修正的循环过程,这一循环过程重复进行直到所有的设计要求都满足为止。ANSYS优化模块中的三大变量是设计变量、状态变量和目标函数,设计变量为自变量,优化结果的取得就是通过改变设计变量的数值来实现的,而实际上设计变量就是需要真正的进行设计的变量。状态变量是约束设计的数值,为因变量,是设计变量的函数。目标函数即为最后用以评估设计是否最优设计的量,一般来说是要尽量减小的量,它必须是设计变量的函数,也就是说目标函数的数值也必须随着设计变量的改变而改变。

本文的思路是基于ANSYS优化设计理论,我们将船舶首尾吃水定义为设计变量,也就是说将船舶模型的舷外水压力载荷作为我们设计的变量,再将单元的应力定义为状态变量,约束点处的支反力定义为目标函数,通过优化迭代设计,ANSYS优化设计程序将通过迭代试算自动寻找到船舶合理的也就是实际的吃水状态,使得目标函数值即约束支反力的大小接近于零,此时整个外载荷几近于平衡力系,得到的设计变量的解最接近船舶实际的吃水及浮态,这个解也就是我们所要寻找的最优解,寻找到最优解的这次迭代实际上也完成了船舶有限元模型合理的加载与计算。

整个优化程序设计的主要步骤为(1)用命令流参数化建立船舶有限元模型,船舶的吃水等设计变量用参数化的形式输入,并指定初始值,为了提取必要的状态变量以及目标函数,需要进行一次求解且用命令流提取并指定状态变量和目标函数,将船舶的吃水指定为设计变量,单元的应力指定为状态变量,约束处的支反力定义为目标函数,然后生成循环所用的分析文件,该文件包括整个分析的过程;(2)进行优化分析的设置,进入OPT,指定分析文件,声明优化变量,选择优化工具和优化方法,指定优化循环控制方式等。(3)运行优化程序,进行优化分析并查看设计序列结果和后处理。

三、算例

为了说明该方法的的可行性,本文对一柱体进行了基于优化设计的浮态调整。如图1所示,柱体的横截面为正方形,柱体上表面0-3000mm范围内的均布载荷为1/375 N/mm2,3000-7000mm范围内的均布载荷为3/800 N/mm2,7000-10000mm范围内的均布载荷为7/3000 N/mm2,首吃水的初始值B=300mm,尾吃水的初始值A=500mm,整个分析计算过程的APDL程序如下:

图1 柱体模型尺寸及载荷示意图(尺寸单位:mm)

/BATCH ASEL,A,LOC,X,10000

*SET,A,500! 定义设计变量初始值 ADELE,ALL,1

*SET,B,300 ASEL,S,LOC,Y,0

/PREP7!进入前处理建立有限元模型 ASEL,A,LOC,Y,1000

ET,1,SHELL63 ASEL,A,LOC,Z,1000

R,1,10, , , , , , AREVERSE,ALL

ET,2,LINK8 ESIZE,50,0

R,2,500, , MSHAPE,0,2D

MPTEMP,,,,,,,, MSHKEY,1

MPTEMP,1,0 ASEL,ALL

MPDATA,EX,1,,2.1E5 AMESH,ALL

MPDATA,PRXY,1,,0.3 N,0,-500,500

BLC4, , ,10000,1000 N,10000,-500,500

VEXT,all, , ,0,0,1000,,,, TYPE,2

VDELE, 1 MAT, 1

ASEL,S,LOC,X,0 REAL,2

ESYS, 0 D,NODE(0,0,500),,,,,,UX,,UZ,!施加约束

SECNUM, D,NODE(10000,0,500),,,,,,,,UZ,

TSHAP,LINE D,NODE(0,-500,500),,,,,,,UY,,

E,NODE(0,0,500),NODE(0,-500,500) D,NODE(10000,-500,500),,,,,,,UY,,

E,NODE(10000,0,500),NODE(10000,-500,500) ALLSEL,ALL

NSEL,S,LOC,X,0,3000 SOLVE !第一次求解

NSEL,R,LOC,Y,1000 FINISH

FINISH /POST1!进入后处理

/SOL!进入求解器 SET,LAST

ANTYPE,STATIC ETABLE,STR,LS,1!提取状态变量值

SF,ALL,PRES,8000/(1000*3000) !定义载荷 *GET,STR1,ELEM,ENEARN(NODE(0,-500,500)),E

TAB,STR

NSEL,S,LOC,X,3000,7000

NSEL,R,LOC,Y,1000 *GET,STR2,ELEM,ENEARN(NODE(10000,-500,50

0)),ETAB,STR

SF,ALL,PRES,15000/(1000*4000)

NSEL,S,LOC,X,7000,10000 *SET,C,ABS(STR1)

NSEL,R,LOC,Y,1000 *SET,D,ABS(STR2)

SF,ALL,PRES,7000/(1000*3000) *SET,W,500*(C+D) !提取目标函数值

ALLSEL,ALL FINISH

*DIM,P1,TABLE,2,3,1,X,Y, LGWRITE,'OPT','lgw', !生成优化分析文件

*SET,P1(0,1,1) , 0 /OPT !进入优化处理器

*SET,P1(0,2,1) , B OPANL,'OPT','lgw',' '!指定分析文件

*SET,P1(0,3,1) , A OPVAR,A,DV,300,700, , ! 定义设计变量

*SET,P1(1,0,1) , 0 OPVAR,B,DV,200,600, ,

*SET,P1(1,1,1) , A/100000 OPVAR,C,SV,0,100, , !定义状态变量

*SET,P1(1,2,1) , (A-B)/100000 OPVAR,D,SV,0,100, ,

*SET,P1(2,0,1) , 10000 OPVAR,W,OBJ, , ,10, !定义目标函数

*SET,P1(2,1,1) , B/100000 OPSAVE,'OPT',' ',' '

NSEL,S,LOC,Y,0,1000 OPTYPE,FIRS!定义一阶方法

NSEL,U,LOC,Y,1000 OPFRST,8, , , !最大8次迭代

SF,ALL,PRES,%P1% !定义水压力载荷 OPEXE!开始优化分析

ALLSEL,ALL

程序在第3次迭代计算的时候,找到了最优解,此时设计变量A=320.84mm,B=279.07mm,目标函数W=4.2832 N,本次迭代同时也完成了模型合理的加载与计算。设计变量A、B对迭代次数的函数曲线见图2所示,目标函数W对迭代次数的函数曲线见图3所示。

理论计算结果为A=321.001mm,B=278.999mm,优化程序计算表得到的A值的相对误差为0.519%,B值的相对误差为0.025%,误差非常小,可见程序的计算是有效的。

图2A、B对迭代次数的函数曲线 图3W对迭代次数的函数曲线四、结论

有限元方法在船舶结构分析中已经得到广泛应用,由于船舶结构的复杂性,浮态的调整和舷外水压力的计算及加载要花费大量的精力,从算例可见,基于ANSYS优化设计分析可以用来自动处理这些工作,并能较好地接近理论计算的结果,因此该方法在船舶结构的直接计算中,具有一定的实用性。

参考文献

[1]王杰德,杨永谦. 船体强度与结构设计[M].北京:国防工业出版社,1995.

[2]张少雄,杨永谦. 船体结构强度直接计算中惯性释放的应用.中国舰船研究,2006,1(1):58~61.

[3]朱胜昌,陈庆强. 整船准静态分析的有限元模型自动加载及载荷修正技术.船舶力学,1999,3(5):47~54.

船舶优化设计范文第2篇

众所周知,人们对社会的诸多感知80%通过视觉来传达,眼睛能让人欣赏并感知各种事物。特别是目前,随着社会的日益发展和人们生活水平的提高,更多的人在高强度的工作压力下对精神层面的享受也有了更强烈的需求。因此旅游业的发展如雨后春笋顺势而发,让人们在工作学习之余舒缓心情、陶冶情操、交流感情,是人们对精神需求的集中体现。伴随着旅游业的发展,旅游文化也成为诸多文化体系之一,供学者研究。概念通过对资料的整理分析,我们可以得出以下概念,“旅游文化主要是指旅游活动过程中所体现的、具有民族特色的感性形象状貌以及与此相关的人际关系特征和心理反映特征。总的来说,是因旅游活动而引起的一种文化现象。”旅游文化文化是一个整体概念,是多种物质融合并提炼出精神层面的东西。因此旅游文化也必须是多种文化要素在旅游活动的相互碰撞中产生力量。在形成旅游文化的诸多要素中,游客始终起着主导作用,是旅游文化形成与发展的核心,而其它要素则构成旅游文化形成与发展的其他作用。良好旅游文化的体现,必须对旅游地旅游资源的优势进行挖掘,为游客营造一个舒适、有文化内涵的旅游环境,一个景点、一个指路牌,都可以较好地反映出文化。当然在其中对旅游文化最好的体现就是以实物呈现给游客的旅游纪念品。因为旅游纪念品是旅游地的各种文化状态的挖掘和体现,也是文化传播的载体。

二、旅游纪念品设计在文化传播中的意义

促使人文精神内涵渗透人文精神体现的是对人的尊重,关心人需要什么,追求什么。“现代设计的核心思想就是确立了以‘人’为本的设计理念,强调设计的目的是人而非产品。因为设计的受益者是人,如果忽略了人在商品社会中对设计的影响力的话,现代设计作品会成为无根之木。”旅游纪念品蕴藏着一定的文化观念和文化价值,包含着当地的地域文化、生态文化、历史文化,这些文化价值和文化观念对人起着潜移默化的教化功能。因此,旅游纪念品的设计要来源于生活,立足于文化,而不能盲目追求“高大上”,失掉了设计的本质,也不能刻意迎合某一市场需求对泸州旅游纪念品进行设计,必须了解泸州人的生活状态和城市特点。以人文历史为切入点,寻找泸州的特色街或城市景点进行设计。比如商业的代表“白塔商业圈”、夜市文化的代表“大北街”、休闲文化的代表“百子图广场”等。也可以把泸州的土地产、特色小吃进行梳理,提炼视觉形象,做成一套名为“印象泸州”的挂历,这也是对城市旅游推广的好方法。上述旅游纪念品设计形象鲜明突出、地域性明显、同时又包含了人文因素和历史情结。促使历史文化内涵交融旅游纪念品作为旅游文化传播的载体,里面必然蕴含着旅游地的历史,这样的旅游纪念品才会让人爱不释手,在把玩中加深对旅游地的印象,同时旅游者会互相赠送纪念品,在这种情感传播中各地的历史文化潜移默化地得到了渗透,不同地方历史文化的交融有利于社会的良性发展。在泸州名酒文化旅游纪念品设计中可以把泸州老窖国宝窖池的酿酒流程设计成精美的图文并茂的纪念册或明信片,因为享誉全球的泸州老窖“1573”便是从国宝窖池中酿出来的,只闻其香,不解其史,难免美中不足。如果让游客在品尝美酒的同时了解佳酿的历史,更有利于美名远扬,也能与周边城市的同类型旅游产品中凸显自己的特色。促使旅游者人文素质的提高旅游者是整个旅游市场的核心,设计师要根据景区的文化特色和游客的特点有针对性地开发游客喜欢的纪念品同时优秀的旅游纪念品设计会唤起游客的情感,引起游客的兴趣,最终影响游客的选择。当前各地的旅游纪念品市场纪念品质量参差不齐,很多游客在选择中会更多地考虑价格等问题,而忽略了纪念品本身潜在的价值。这种现象对设计师提出了较高的要求,如何设计出能打动游客的作品让他们把更多的目光放在纪念品独特的价值上,这就要求设计师必须从生活中取素材,从社会、自然中获得设计灵感纪念品市场的繁荣会带给旅游者更多的选择,正是这种选择行为指导旅游者重新阅读和认识旅游纪念品,从而了解旅游地的各种文化,丰富自己的视野,提升自己的人文素质增加与之相关的知识。让人在愉悦地欣赏大自然美好风光的同时,也促使自己得到了进步和发展。促进民族文化的发展有人说“艺术无国界”,也有人说“越是民族的就越是世界的”,民族语言是设计中重要的组成部分,也是形成设计特色的关键。合理运用民族语言会产生独特的文化魅力。今天的中国日新月异,悠久的历史、古老的建筑、优美的自然风光、纯朴的人文风情以及多种民族文化交融的社会面貌让世界游客为之倾倒。每年到中国的游客络绎不绝,他们在欣赏美景留下足迹的同时也带走了各种旅游纪念品以作纪念。外国在纪念品的选择上他们特别注重纪念品民族性和文化特色,我们认为一些极其普通的东西在他们眼中往往被视为珍宝。因此设计师们思考的最佳设计应该是把民族特色和世界元素有效融合,这里的融合一是指对古老的中国元素的传承与创新,另外也是指对西方设计精髓合理的“拿来”而非机械模仿。通过精心设计的旅游纪念品可以让中国民族文化走向世界,让世界认识中国。这就是传播的力量。泸州油纸伞旅游纪念品的设计就有着浓厚的民族文化和地方特色,其被誉为“中国民间伞艺的活化石”,中央电视台曾专题采访报道,具有较高的收藏价值和传承性。泸州油纸伞具有400多年的油纸伞生产制作历史,制作工艺特殊,伞骨选用蜀南竹海等地海拔800米以上的深山老楠竹,并经防霉、防蛀等工序处理,伞面选用拉力强的特制手工绵纸,在上面手工精绘泸州的各大美景或风俗人情,最后伞面上会刷上绿色环保的特制熟桐油,经久耐用,生态环保。油纸伞极具中国民族文化特色,就象戴望舒诗里描写的一样“撑着油纸伞,独自彷徨在悠长、悠长又寂寥的雨巷……”,眼前仿佛浮现出“穿着旗袍撑着油纸伞丁香般的姑娘”的画面,把民族风情演绎得荡气回肠。

三、结语

船舶优化设计范文第3篇

【关键词】应力 自然补偿 优化设计 CAESARII模拟

【中图分类号】TU275.3【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0284-02

前言

在船舶建造、使用过程中,大多数压力管路都是在高于或低于其安装温度下操作的,加之流体介质或周围环境的温度变化影响,压力管路的热胀冷缩现象是普遍存在的。试验证明,以一根2m、外径273mm、壁厚为8mm、两端固定的碳钢直管为例,当温度由安装时的20℃升高到250℃后,由于管子变形受阻,在直管中将受到3536460N的压缩力,相应得压缩应力为531MPa。之所以会产生这样大的热膨胀力和热应力,主要是因为管子的热膨胀受到了阻止。为了保证安装后的管路在热状态下稳定和安全的运行,减少管路受热膨胀时产生的应力,利用管路自身的柔性吸收其位移形变的Ω型自然补偿方法,因其结构简单、运行可靠、投资少被多数管路设计广泛采用。

管路自然补偿的计算比较复杂,本文通过利用理论简化公式和图表,对于Ω型管路进行受力比对分析,总结出适用于实船管路优化布置的设计基准,并运用管路应力解析程序在计算机上进行模拟论证,以证明优化设计具有实际的指导意义和可行性。

1 非补偿管路与补偿管路的差异

1.1 管路伸缩量的设计基准

设计基准:由船体偏差引起的伸缩量+由管路温度变化引起的伸缩量。

船体偏差引起的伸缩率:

K: 经验系数(一般约0.1) D: 管子直径

分析:在固定点间的管长(L)、管径(D)一定时,理论上弯管臂长宽度(B)越长,应力比越小,管路应力越小,补偿的效果越好,而在实船设计过程中,管路的布置受空间限制的条件下,B值应当考虑其合理性。在D、B值一定时,缩短L的长度,即减小固定点的间距也是一种提高管路补偿能力的方法。

2 Ω型管路自然补偿的优化设计计算与分析

Ω型管路自然补偿[4]:又称为方形管路补偿,是由同一个平面内四个

图1 Ω型补偿管路典型图

参照Ω型管路参数(表1),通过方案1和方案2的计算与综合分析,得出Ω型管路:

① U=20000 Ⅰ型 a=2b 普通管路 B普通/液压≥465,蒸汽管路B蒸汽≥2320,计算应力均满足要求且利于管路综合布置;

② 设计许用应力基准[5]:普通、液压管子13Kg/ mm2蒸汽管子10Kg/mm2;

③ B值设计基准:普通/液压管子/蒸汽 10D以上(D:管子公称通径);

A值设计基准:A=2B-2R (R:弯曲半径)。

3 Ω型管路补偿优化设计最佳方案及软件模拟验证

实船设计模型

(固定点或导架支点对称均布)

4 结束语

通过实船管路的计算分析和模拟验证,本文得出的Ω型补偿管路的优化设计基准兼顾一定的经济性、适用性和可操作性,为今后各种船型船舶上Ω型管路优化设计和实际应用提供了技术支持,对船舶建造质量的提升具有深远的意义。

参考文献

[1] GB 150-1998钢制压力容器[S].

[2] 欧贵宝,朱加铭.材料力学[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社, 2003,(1).

[3] SH/T?3041-2002石油化工管道柔性设计规范[S] 附录D.

船舶优化设计范文第4篇

作者简介:张英俊(1976-)男,中级,石油工程专业,从事海洋石油岸基物流管理工作,现任中国石油集团海洋工程有限公司唐山生产支持基地副经理。

摘要:配送是物流活动中不可缺少的一个重要环节,是连接物流活动上下游的纽带。在海洋石油勘探开发中,岸基公司的配送作业发挥着重要的作用,是海洋石油勘探开发有力的后勤保障。本文通过分析海洋石油勘探开发中岸基公司的配送作业的特点,提出了配送作业的优化设计方案,为配送作业提供了理论支持,对岸基公司配送作业的发展有一定的借鉴意义。

关键词:海洋石油配送作业优化

1 概述

1.1 选题背景。

物流管理是指在社会再生产过程中,根据物质资料实体流动的规律,应用管理的基本原理和科学方法,对物流活动进行计划、组织、指挥、协调、控制和监督,使各项物流活动实现最佳的协调与配合,以降低物流成本,提高物流效率和经济效益。配送是指在经济合理区域范围内,根据客户的要求,对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业,并按时送达指定地点的物流活动。

中国的海洋石油勘探开发已经进入了快速发展的阶段,随着海洋石油工程业务量的逐步扩大,其岸基公司的配送作业也日益增多。虽然我国对物流管理中配送方面的研究日趋成熟,但针对海洋石油勘探开发中岸基公司的配送作业方面的研究却寥寥无几。本文旨在通过对海洋石油勘探开发中岸基公司的配送作业进行优化设计,提高配送效率,降低配送成本,实现岸基公司配送业务的全面发展。

1.2 研究方法和研究内容。

研究内容主要包括:分析海洋石油工程的特点及其对配送的影响;综合分析得出优化岸基公司配送的途径,为岸基公司的配送管理提供理论上的借鉴。

研究方法主要包括:SWOT分析方法;运筹学线路优化;ABC分类法。

2岸基公司的配送作业特点分析

在海洋石油勘探开发中,配送对象主要为海洋中作业的船舶和平台;配送的物资依此可以分为两大类,一类为船舶所需的油料、备件等材料和设备,另一类为平台所需的钻具、套管和泥浆料等材料和设备。由于海洋自然环境的多变性、海洋石油勘探开发的复杂性、船舶和平台物资需求的多样性,造成了岸基物资配送的高难度性,主要体现在以下几个方面。

2.1 海洋环境复杂多变,船舶和平台的生产动态及其物资需求容易受到影响,相对应的配送作业也极其容易受到牵连。

2.2 受地理环境的影响,船舶和平台分布范围较广、地理跨度较大,配送过程非常复杂。

2.3 船舶可以靠泊码头,其物资可以通过车辆配送。但平台在生产期间位于海中,其物资必须由船舶配送。

2.4 船舶和平台所需物资种类繁多,大小各异,包装不一,配载难度高。

3岸基公司的配送作业优化设计

3.1岸基公司的配送模式SWOT分析。

配送模式主要分为自备型配送模式、合作型配送模式、专业型配送模式、综合型配送模式。

自备型配送模式是指配送中心仅为本公司的生产提供配送服务,配送中心具有一定的配送能力,完全可以满足公司配送业务发展的需要。合作型配送模式是指若干相关联或相类似的企业由于共同的配送需求,在充分发掘利用各企业现有物流资源基础上,联合创建的配送组织形式,参加合作的企业在一定的市场区域或地理空间范围内有相似的配送需求。专业型配送模式是指专业化的配送中心,在一定市场范围内为其他公司提供配送服务而获取盈利的配送组织形式。综合型配送模式是指企业以供应链为指导思想,对生产中的各环节实现全方位综合配送,能够高效运行的配送模式。

本文用SWOT分析法,根据岸基公司配送业务的特点,分析其具有的优势、劣势、机会和威胁来确定其配送模式,SWOT分析如表所示。

优势S

1、配送中心仓储设施过硬,有足够的堆场、库房、料棚等仓储设施;

2、配送中心的装卸能力较强,叉车和吊车等机具齐全;

3、配送中心的分拣能力较强,有集成化的包装工具;

4、配送中心有高素质的管理人员和操作人员;

劣势W

1、配送中心缺乏专业的物流技术人才;

2、配送中心物流信息系统不够完善,对客户需求反应不够及时;

3、配送中心的配送流程不够完善,配送成本较高;

机会O

1、国家和沿海地方政府大力发展海洋石油勘探开发,有着政策上的支持;

2、通过与国外石油公司的合作,可以引进先进的管理理念和管理技术;

威胁T

1、实力较强的第三方配送公司有可能争夺岸基公司的配送业务的市场份额;

由于海洋石油勘探开发的权力掌握在少数几家国有企业中,因此其配送服务也由这几家国有企业旗下的岸基公司提供, 外部公司难以进入该配送市场。正是因为如此, 海洋石油勘探开发的岸基公司多采用自备型的配送模式, 这在很大程度上制约了配送作业的发展。岸基公司需要以供应链为指导思想,全面系统地优化和整合企业内部资源、业务流程,对生产过程中的各环节实现全方位综合配送,形成的高效运行的物流配送模式。

3.2 岸基公司的配送分类管理优化。

配送分类管理就是利用ABC分析法,根据客户需求的缓急程度和物资的重要性进行划分,按不同的类别分别制定不同的配送计划。生产任务的重要性决定了客户需求的缓急程度,可将客户分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类。根据物资的重要性可划分为A、B、C三类,A类:主要的生产物资,对生产能否顺利进行起决定性的作用;B类:介于A类与C类之间,对生产有影响,但不会造成停产;C类:对生产影响不大的物资,发生缺货后几乎对生产没有影响。

根据分类管理的方法,可以按照下表的配送顺序(表中数字1表示最优先配送,2表示次优先,其余依此类推)进行配送。

物资类别

需求类别

A类物资

B类物资

C类物资

Ⅰ类需求

1

3

5

Ⅱ类需求

2

4

8

Ⅲ类需求

6

7

9

3.3 岸基公司的配送方式优化。

3.3.1 二级仓库的设立。

由于海洋石油勘探开发区域分散,配送作业面临地理跨度大的特点,因此,通过计算配送成本与在某一区域设立二级仓储成本,比较两者大小。如果配送成本高于仓储成本,则可以在某一区域内设立二级仓库,从而增加集中配送的机会,减少配送次数,从而降低配送成本。

仓储成本与配送成本的关系如下图所示。

当配送成本和仓储成本相等时,可以达到物流成本最低值,实现配送和仓储的最优化管理。

3.3.2 一对多的配送线路。

在海洋石油勘探开发中,某一特定海域内往往分布多艘船舶和平台,所以某一区域内的配送作业也面向多个对象。岸基公司的配送作业对象主要是船舶和平台,对船舶主要运用车辆运输,对平台主要运用船舶运输。现以平台为配送对象,船舶为运输工具为例,优化一对多配送的线路设计。

假定配送中心A向四个平台B、C、D、E进行物资配送,各平台相对应的位置如下图所示。

运输距离如下表所示。

A

B

C

D

E

A

35

50

40

70

B

35

15

20

35

C

50

15

35

30

D

40

20

35

25

E

70

35

30

25

配送路线的起点是A,第一行非零最小数为35,即A到B距离最短;再以B为起点,第二行非零最小数为15,即B到C距离最短……依次类推,得出最短配送路线为ABCEDA,总距离为35+15+30+25+40=145。

3.3.3 实施JIT配送方式。

JUST IN TIME起源于准时制生产,理念是“在恰当的时候,把恰当的商品以恰当的质量、恰当的数量送到恰当的地点”,即实现在生产过程中基本没有积压的物资。将JIT应用于配送作业中,就是要做到“不入即出”,减少库存物资,降低库存成本,提高配送服务水平。

岸基公司的配送中心、物资需求方(船舶和平台)、物资供应商三者之间通过加强物流信息的沟通,保证物流信息快速有效地传递,实现JIT的配送方式,可以提高整个供应链的运作水平,实现效率的最大化。

4结论与展望

本文主要研究了海洋石油勘探开发中岸基公司的配送作业的特点,并针对其特点进行了配送模式、配送方式和配送分类管理方面优化设计,提出了可供岸基公司借鉴的措施和建议。

本文仅仅对海洋石油勘探开发中的岸基公司的配送作业进行了初步的探讨,提出的优化设计方案有待进一步完善。要真正实现配送作业的最优化管理,需要与采购管理、库存管理相结合,以整个物流系统为着眼点,进行全面深入的研究,探索采购管理、库存管理和配送管理的整体优化设计,从而在整体上降低公司的物流成本。

参考文献

[1] 钱芝网,赵丹.物流运筹学.中国时代经济出版社.2008

[2] 刘景亮.胜利油田网络化配送探讨.北京交通大学.2008

船舶优化设计范文第5篇

关键词:装船机 俯仰钢丝绳 放松装置 改进设计

引言

在科学技术高速发展的新时代,在当前社会的各领域中,各种技术和设备以及材料都得到了长足的发展,并且还涌现出了大批先进的技术和设备以及材料,而随着这些技术和设备以及材料在现代社会各领域中的应用,使得社会的生产水平大幅度提高,从而为推动社会发展起到了不可估量的作用。在当前的煤炭港口生产中,装船是一种常见的设备,同时也是非常重要的设备。装船机的主要结构部分有俯仰机构和行走机构以及臂架等,由于这些机构的协同作用,从而轻松的完成装船。随着装船机在煤炭港口中的应用,使得煤炭港口装船的效率得到了大幅度提高,同时还节约了大量的装船成本,从而提高了装船的经济效益。然而就装船机应用的实际情况而言,由于装船机溜筒机构液压系统中还存在着一定的问题,因此为了确保装船机的性能就必须要对溜筒机构液压系统进行优化设计,从而才能够保证装船机正常稳定的运行。而为了确保装船机能够正常稳定的运行,就必须要对装船机溜筒机构液压系统进行优化设计。本文从装船机溜筒机构液压系统存在的问题出发,对装船机溜筒机构液压系统的深入研究,然后对溜筒机构液压系统的优化设计进行了详细阐述。希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国今后装船机溜筒机构液压系统进行优化设计起到一定的参考作用。

一、装船机溜筒机构液压系统存在的问题

煤码头公司某码头的1#、2#装船机是由国外公司设计、国内机械制造的大型装船设备,其液压系统均为进口产品。自1990年投入生产使用至今,我们发现1#、2#装船机溜筒机构的液压系统存在着一些设计与使用缺陷。

1.1机构复杂且故障较多

溜筒机构为装船机的终端运转设备,即装船煤炭最终经卸料漏斗、溜筒及抛料铲进入船舱,溜筒机构具有溜筒垂直、溜筒回转及抛料铲俯仰3项功能。溜筒机构有两个各自独立的液压系统,即1#液压系统和2#液压系统。1#液压系统中,电机带动液压泵通过集流块驱动1#液压缸完成溜筒垂直功能,并通过驱动液压马达完成溜筒回转功能;而2#液压系统中电机带动液压泵通过集流块驱动2#液压缸完成抛料铲的俯仰功能。两个独立的液压系统,液压元件的备品备件多、故障频率上也较高。1#液压系统的主要参数:电机功率4KW,转速1450r/min;液压泵流量8.7L/min,压强14MP5;液压马达扭矩285Nm,压强11.6MP5;高压软管压强20MP5。2#液压系统的主要参数:电机功率1.5KW,转速1450r/min;液压泵流量6L/min,压强8MP5;高压软管压强10MP5。

1.2维修检测不便

2#液压系统位于溜筒机构的末端,维修检测极为不便。溜筒总长11.5m,1#液压系统的液压站及电气控制箱均布置在溜筒上端的1#维修平台上,对该液压系统进行检测、调试及维修保养都很安全、方便;2#液压系统的液压站及电气控制箱均布置在溜筒末端,考虑到为减轻自重及溜筒回转的平稳性,国外公司原始设计未对2#液压系统安装爬梯、护栏及维修平台。2#液压系统一旦发生故障或需对其进行计划性检修保养,维修人员只能与在泊船方进行协商,获得同意后方可蹬踏在舱口上,在指挥装船机执行各项操作动作的同时进行抢修,对维修人员及设备本身都存在着较大的危险性;如果打算在船舶抵、离港的空挡期间租用驳船对2#液压系统进行计划性维修,由于驳船较小,船高有限,在风浪中根本不能完成检修任务。仅2005年上半年就发生2次因占用在泊船进行抢修2#液压系统故障而发生的延误船舶动态情况,影响了公司的正常生产。

二、优化设计方案

2003年,该公司计划再进口购置2台大型装船机,在设计与审核的初阶段,就上述两个问题点,该公司向国外公司郑重指出,必须对溜筒机构的液压系统进行重新设计,并提出了 “三合一液压系统”方案:在相应提高电机、液压泵、液压马达、管路等液压元件承载能力的前提下,将负责抛料铲俯仰功能的2#液压系统与%#液压系统进行功能合并,成为一个液压系统,并将此液压站及电气控制箱布置在%#维修平台上,使优化后的“三合一液压系统”不但要确保溜筒垂直、溜筒回转及抛料铲俯仰等3项功能集于一体,动作可靠稳定,而且在检修调试、维修保养上必须保证安全、方便。

国外公司认真听取了我们的意见,与有关公司立即进行了技术交流后,很快提交了“三合一液压系统”相关优化方案的设计,并应用到新装船机溜筒机构的液压系统上。优化设计后的“三合一液压系统”的主要技术参数是:电机功率7.5KW,转速150r/min;液压泵流量15L/min,压强20MPa;液压马达扭矩285Nm,压强15MPa;高压软管压力25MPa;液压站及电气控制箱位于1#维修平台;使用2个高压回转接头,位于%#维修平台,将液压站与通向2#液压缸的进油和回油管路联结起来,同时保证了溜筒的正常回转操作;溜筒外壁两侧对称焊接布置直爬梯,可便捷检测2#液压缸。

优化改进后的“三合一液压系统”中,由电机带动液压泵通过集流块驱动1#液压缸可完成溜筒垂直功能,通过驱动液压马达可完成溜筒回转功能,通过驱动2#液压缸可完成溜筒垂直功能,确实起到了“合三为一”的功效。

三、使用状况

新购置进的3#、4#装船机自2004年6月份开始投入生产以来,其溜筒机构的液压系统一直工作正常可靠,大幅度提高了设备的连续作业能力,同时也大大降低了维修人员的劳动强度,而在液压系统的选购上也仅为原液压系统近一半的费用,得到了工程技术人员的普遍认可。