【摘要】：目前海洋平臺往復(fù)壓縮機(jī)組普遍采用成撬設(shè)計(jì)方法,這種方法通過增大結(jié)構(gòu)剛度、提高固有頻率實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)固有頻率遠(yuǎn)離激振力頻率,避免共振發(fā)生。然而壓縮機(jī)組與甲板結(jié)構(gòu)存在剛性耦合,造成壓縮機(jī)組動力分析模型復(fù)雜,計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。本文提出彈簧隔振方法,即通過彈簧隔振器解除壓縮機(jī)組與甲板結(jié)構(gòu)剛性耦合,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)固有頻率遠(yuǎn)離壓縮機(jī)激振力頻率,避免共振。研究內(nèi)容如下：1.基于有限元原理建立海洋平臺壓縮機(jī)組的有限元模型。進(jìn)行了彈簧隔振基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)隔振原理,進(jìn)行彈簧隔振器設(shè)計(jì),包括彈簧隔振器固有頻率的確定,彈簧剛度及阻尼的計(jì)算。結(jié)果表明：當(dāng)彈簧隔振器的固有頻率為3.5Hz時(shí),彈簧隔振器的隔振效率為95.3%,可解除壓縮機(jī)組與甲板結(jié)構(gòu)的剛性耦合。2.在結(jié)構(gòu)靜力分析的基礎(chǔ)上,對設(shè)計(jì)的彈簧隔振系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析,結(jié)果表明：壓縮機(jī)組第1階固有頻率為2.6046Hz,遠(yuǎn)小于0.8倍壓縮機(jī)激振頻率(16.55Hz)；接近壓縮機(jī)激振頻率的第9階和第10階頻率避開了激振頻率的±10%范圍,其中第9階頻率為14.586Hz小于0.9倍壓縮機(jī)固有頻率；第10階頻率為18.233Hz大于1.1倍壓縮機(jī)固有頻率。因此,設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)彈簧隔振系統(tǒng)具有良好的振動特性,可避免共振發(fā)生。3.為了分析在激振力作用下壓縮機(jī)彈簧隔振系統(tǒng)的振動響應(yīng),在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了諧響應(yīng)分析。計(jì)算了壓縮機(jī)基礎(chǔ)上四個(gè)關(guān)鍵位置三個(gè)方向上的速度響應(yīng)值,結(jié)果表明：在激振力作用下彈性基礎(chǔ)主撬的最大響應(yīng)值為3.0696mmm/s；電機(jī)基座的最大響應(yīng)值分別為1.7843mm/s；壓縮機(jī)基座的最大響應(yīng)值分別為1.831 mm/s；二層撬的最大響應(yīng)值為11.728 mm/s；由此可知,四個(gè)關(guān)鍵位置上的響應(yīng)值遠(yuǎn)低于DNV振動標(biāo)準(zhǔn),充分驗(yàn)證了彈簧隔振基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性。4.為檢驗(yàn)彈簧隔振基礎(chǔ)的隔振效果和壓縮機(jī)組關(guān)鍵位置的振動響應(yīng),對試車過程中的壓縮機(jī)組的振動進(jìn)行測試,結(jié)果表明：彈簧隔振基礎(chǔ)的隔振效率可以達(dá)到80%左右；關(guān)鍵位置振動速度峰值完全滿足DNV標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U674.38

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