FLNG船用壓縮機(jī)減振關(guān)鍵問題研究
發(fā)布時間:2021-06-21 06:07
作為FLNG的重要設(shè)備之一,船用壓縮機(jī)組(壓縮機(jī)和電動機(jī))對FLNG的正常生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用。FLNG船用壓縮機(jī)組在工作時受到的振動可以分為兩大類:海洋環(huán)境引起的船體低頻、大幅度運動;船上各種設(shè)備工作時產(chǎn)生的高頻、小幅度振動。這些振動均會對FLNG船用壓縮機(jī)的正常工作產(chǎn)生不利影響。在工程中,對于設(shè)備的減振主要采用彈簧隔振器,它具有減振元件質(zhì)量小、對高頻振源起到良好隔振效果的特點,但是對來源于海洋環(huán)境造成的船體運動而導(dǎo)致的對設(shè)備的不利影響卻無能為力。本文提出一種新型減振方案,目的是能夠同時對高頻和低頻的振源進(jìn)行有效的隔振,以保證FLNG船用壓縮機(jī)組在惡劣的工作環(huán)境下仍能正常工作。首先,建立FLNG的船體邊界元模型,將響應(yīng)幅值算子(RAO)數(shù)值計算結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行驗證,以確保模型建立的正確性。然后參考法國船級社(BV)相關(guān)規(guī)范,對FLNG在一年一遇海況和百年一遇海況下的六自由度響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬。通過數(shù)值計算可以得知,FLNG在百年一遇海況下具有較大的橫搖、縱搖幅度;此外,結(jié)合中國船級社(CCS)的相關(guān)規(guī)范,功能相似的船載設(shè)備需要適用于較大的船體橫搖、縱搖的工作條件。這些都極有可能會對...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 對FLNG水動力性能的研究
1.2.2 對消極減振裝置的研究
1.2.3 對主動隔振裝置的研究
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 FLNG的水動力性能分析
2.1 FLNG船體參數(shù)及模型的建立
2.2 FLNG的數(shù)值計算的響應(yīng)幅值算子驗證
2.3 一年一遇、百年一遇海況下FLNG運動幅值的預(yù)報
2.4 本章小結(jié)
3 彈簧減振裝置的局限與新型減振裝置的提出
3.1 FLNG船用壓縮機(jī)工作環(huán)境綜述
3.2 船用彈簧隔振器的局限
3.2.1 船用彈簧隔振器的基本原理及局限
3.2.2 負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的原理及局限
3.3 新型減振裝置的減振原理和減振方案
3.4 新型減振裝置的初步結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計
3.4.1 接觸理論簡介
3.4.2 新型減振裝置接觸區(qū)域的有限元計算
3.4.3 新型減振裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)的初步設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
4 新型減振裝置的強(qiáng)度校核
4.1 概述
4.1.1 強(qiáng)度計算的主要思路
4.1.2 強(qiáng)度計算時的許用值
4.1.3 邊界條件的施加
4.1.4 單元與網(wǎng)格的選取
4.2 靜載荷工況下新型減振裝置的強(qiáng)度有限元計算
4.2.1 支架部分的有限元計算
4.2.2 底座部分的有限元計算
4.3 動靜組合載荷工況下新型減振裝置的有限元計算
4.3.1 支架部分的有限元計算
4.3.2 底座部分的有限元計算
4.4 本章小結(jié)
5 新型減振裝置振動特性的有限元計算
5.1 概述
5.2 新型減振裝置的固有頻率分析
5.3 新型減振裝置的強(qiáng)迫振動響應(yīng)分析
5.3.1 5.0 Hz~13.2Hz振動下底座部分的強(qiáng)迫振動響應(yīng)分析
5.3.2 13.2 Hz~25Hz振動下底座部分的強(qiáng)迫振動響應(yīng)分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]FLNG水動力性能研究進(jìn)展[J]. 張新放,關(guān)克平. 油氣儲運. 2017(08)
[2]波浪載荷對FLNG運動響應(yīng)的影響規(guī)律研究[J]. 鹿來運,鄭文科,馬玉婷,陳杰,蔡偉華,姜益強(qiáng). 節(jié)能技術(shù). 2017(02)
[3]HERTZ 接觸應(yīng)力屈服強(qiáng)度問題研究[J]. 楊咸啟,劉勝榮,曹建華. 機(jī)械強(qiáng)度. 2016(03)
[4]FPSO模塊支墩建造精度控制方法研究[J]. 楊亞男,唐坤,陳曙梅,王璞. 船舶與海洋工程. 2015(06)
[5]軟鋼-滾動隔震支座的力學(xué)性能分析[J]. 李雄彥,解朋,薛素鐸. 地震工程與工程振動. 2014(06)
[6]FPSO模塊支墩結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計原則[J]. 遲少艷,趙耕賢. 船舶與海洋工程. 2014(04)
[7]LNG生產(chǎn)發(fā)展新趨勢[J]. 姚震,趙月峰,王新紅. 中外能源. 2014(04)
[8]淺談國內(nèi)海上氣田開發(fā)模式的發(fā)展趨勢[J]. 于成龍,李慧敏. 天然氣勘探與開發(fā). 2014(01)
[9]高性能洛侖茲電機(jī)驅(qū)動器的研究[J]. 王仕博,陳學(xué)東,王君鋒,曾理湛,李小清. 微電機(jī). 2012(06)
[10]滾動軸承接觸問題的有限元分析[J]. 馬士垚,張進(jìn)國. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2010(09)
博士論文
[1]正負(fù)剛度并聯(lián)精密主動隔振系統(tǒng)研究[D]. 吳文江.華中科技大學(xué) 2014
[2]浮式液化天然氣裝備(FLNG)水動力性能的數(shù)值分析及實驗研究[D]. 趙文華.上海交通大學(xué) 2014
[3]面向精密儀器設(shè)備的主動隔振關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李國平.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]FLNG-LNGC旁靠外輸過程的水動力特性分析[D]. 齊月才.大連理工大學(xué) 2016
[2]安裝SMA-滾珠隔震支座的框架結(jié)構(gòu)研究[D]. 張健.青島理工大學(xué) 2015
[3]浮式液化天然氣生產(chǎn)裝備(FLNG)單點系泊系統(tǒng)水動力特性研究[D]. 謝志添.上海交通大學(xué) 2015
[4]FPSO-LNG多體系統(tǒng)水動力數(shù)值計算及分析[D]. 祁祺.華中科技大學(xué) 2011
本文編號:3240142
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 對FLNG水動力性能的研究
1.2.2 對消極減振裝置的研究
1.2.3 對主動隔振裝置的研究
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 FLNG的水動力性能分析
2.1 FLNG船體參數(shù)及模型的建立
2.2 FLNG的數(shù)值計算的響應(yīng)幅值算子驗證
2.3 一年一遇、百年一遇海況下FLNG運動幅值的預(yù)報
2.4 本章小結(jié)
3 彈簧減振裝置的局限與新型減振裝置的提出
3.1 FLNG船用壓縮機(jī)工作環(huán)境綜述
3.2 船用彈簧隔振器的局限
3.2.1 船用彈簧隔振器的基本原理及局限
3.2.2 負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的原理及局限
3.3 新型減振裝置的減振原理和減振方案
3.4 新型減振裝置的初步結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計
3.4.1 接觸理論簡介
3.4.2 新型減振裝置接觸區(qū)域的有限元計算
3.4.3 新型減振裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)的初步設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
4 新型減振裝置的強(qiáng)度校核
4.1 概述
4.1.1 強(qiáng)度計算的主要思路
4.1.2 強(qiáng)度計算時的許用值
4.1.3 邊界條件的施加
4.1.4 單元與網(wǎng)格的選取
4.2 靜載荷工況下新型減振裝置的強(qiáng)度有限元計算
4.2.1 支架部分的有限元計算
4.2.2 底座部分的有限元計算
4.3 動靜組合載荷工況下新型減振裝置的有限元計算
4.3.1 支架部分的有限元計算
4.3.2 底座部分的有限元計算
4.4 本章小結(jié)
5 新型減振裝置振動特性的有限元計算
5.1 概述
5.2 新型減振裝置的固有頻率分析
5.3 新型減振裝置的強(qiáng)迫振動響應(yīng)分析
5.3.1 5.0 Hz~13.2Hz振動下底座部分的強(qiáng)迫振動響應(yīng)分析
5.3.2 13.2 Hz~25Hz振動下底座部分的強(qiáng)迫振動響應(yīng)分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]FLNG水動力性能研究進(jìn)展[J]. 張新放,關(guān)克平. 油氣儲運. 2017(08)
[2]波浪載荷對FLNG運動響應(yīng)的影響規(guī)律研究[J]. 鹿來運,鄭文科,馬玉婷,陳杰,蔡偉華,姜益強(qiáng). 節(jié)能技術(shù). 2017(02)
[3]HERTZ 接觸應(yīng)力屈服強(qiáng)度問題研究[J]. 楊咸啟,劉勝榮,曹建華. 機(jī)械強(qiáng)度. 2016(03)
[4]FPSO模塊支墩建造精度控制方法研究[J]. 楊亞男,唐坤,陳曙梅,王璞. 船舶與海洋工程. 2015(06)
[5]軟鋼-滾動隔震支座的力學(xué)性能分析[J]. 李雄彥,解朋,薛素鐸. 地震工程與工程振動. 2014(06)
[6]FPSO模塊支墩結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計原則[J]. 遲少艷,趙耕賢. 船舶與海洋工程. 2014(04)
[7]LNG生產(chǎn)發(fā)展新趨勢[J]. 姚震,趙月峰,王新紅. 中外能源. 2014(04)
[8]淺談國內(nèi)海上氣田開發(fā)模式的發(fā)展趨勢[J]. 于成龍,李慧敏. 天然氣勘探與開發(fā). 2014(01)
[9]高性能洛侖茲電機(jī)驅(qū)動器的研究[J]. 王仕博,陳學(xué)東,王君鋒,曾理湛,李小清. 微電機(jī). 2012(06)
[10]滾動軸承接觸問題的有限元分析[J]. 馬士垚,張進(jìn)國. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2010(09)
博士論文
[1]正負(fù)剛度并聯(lián)精密主動隔振系統(tǒng)研究[D]. 吳文江.華中科技大學(xué) 2014
[2]浮式液化天然氣裝備(FLNG)水動力性能的數(shù)值分析及實驗研究[D]. 趙文華.上海交通大學(xué) 2014
[3]面向精密儀器設(shè)備的主動隔振關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李國平.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]FLNG-LNGC旁靠外輸過程的水動力特性分析[D]. 齊月才.大連理工大學(xué) 2016
[2]安裝SMA-滾珠隔震支座的框架結(jié)構(gòu)研究[D]. 張健.青島理工大學(xué) 2015
[3]浮式液化天然氣生產(chǎn)裝備(FLNG)單點系泊系統(tǒng)水動力特性研究[D]. 謝志添.上海交通大學(xué) 2015
[4]FPSO-LNG多體系統(tǒng)水動力數(shù)值計算及分析[D]. 祁祺.華中科技大學(xué) 2011
本文編號:3240142
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