本文關(guān)鍵詞：基于雙吊點(diǎn)的救生艇艇鉤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：在現(xiàn)代高科技水平下,海上船舶仍會(huì)發(fā)生災(zāi)難。為保障船員的生命安全,救生艇作為主要的救生設(shè)備,在幫助船員脫離難船的過程中起著非常重要的作用。艇鉤系統(tǒng)作為釋放和回收救生艇之用,是救生艇的關(guān)鍵性部分。艇鉤系統(tǒng)能否正常工作直接影響救生艇艇內(nèi)人員的安全。目前,越來越多的海上船舶事故,倍受國際海事組織、船級社、港口國等關(guān)注和重視,國際海事組織于2013年生效了最新修正案。本文對基于雙吊點(diǎn)的救生艇艇鉤系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究,解決了救生艇脫鉤釋放問題。本文在研究救生艇艇鉤系統(tǒng)發(fā)展歷程和國內(nèi)外現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)有艇鉤系統(tǒng)存在的問題,結(jié)合最新修正案要求,提出了載荷過回轉(zhuǎn)中心,具有無載和有載同步脫鉤的總體方案。對系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括艇鉤裝置、操作裝置和軟軸。系統(tǒng)特點(diǎn)是吊環(huán)帶有軸套,大大減小摩擦力及其力矩;裝置內(nèi)的扭簧具有自動(dòng)復(fù)位功能,提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性;側(cè)板與吊環(huán)接觸部位設(shè)計(jì)的曲面結(jié)構(gòu)消除了救生艇載荷產(chǎn)生的阻力矩;易于拆卸,便于維護(hù)保養(yǎng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)緊湊,安全可靠,具有創(chuàng)新性、實(shí)用性、科學(xué)性。利用Solid Works完成系統(tǒng)三維模型的建立,應(yīng)用Hyper Mesh和ABAQUS軟件分別對零件進(jìn)行網(wǎng)格劃分和求解,完成系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì),得出零件的最大應(yīng)力值和應(yīng)力分布規(guī)律,驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性。為滿足有限元分析需求,利用MATLAB與Solid Works相結(jié)合的方法建立齒輪齒條精確的三維模型。對吊鉤進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),減輕其重量。建立系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型,分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)。應(yīng)用ADAMS進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析,得到機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性曲線,驗(yàn)證系統(tǒng)的可行性。相對于理論計(jì)算,ADAMS分析考慮到機(jī)構(gòu)之間的接觸等,更加貼近實(shí)際工況。最后完成系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫制作。結(jié)合修正案對系統(tǒng)試驗(yàn)的要求,對系統(tǒng)進(jìn)行原理樣機(jī)試驗(yàn),包括傾斜試驗(yàn)、無載脫鉤試驗(yàn)和有載脫鉤試驗(yàn)。在傾斜試驗(yàn)過程中添加外界干擾,將系統(tǒng)橫向左右傾斜20°,縱向左右傾斜10°,驗(yàn)證系統(tǒng)在高海況環(huán)境下是否意外脫鉤。試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性及可靠性。
【關(guān)鍵詞】：救生艇 艇鉤系統(tǒng) 載荷過回轉(zhuǎn)中心 無載和有載同步脫鉤
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U667.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-23
• 1.1 研究背景和意義14-15
• 1.2 系統(tǒng)發(fā)展歷程及公約演變歷史15-19
• 1.3 國內(nèi)外現(xiàn)狀19-22
• 1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀19-20
• 1.3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀20-22
• 1.4 本文主要工作內(nèi)容及技術(shù)難點(diǎn)22-23
• 1.4.1 主要工作內(nèi)容22
• 1.4.2 技術(shù)難點(diǎn)22-23
• 第2章 救生艇艇鉤系統(tǒng)總體分析23-30
• 2.1 救生艇艇鉤系統(tǒng)工作原理23-25
• 2.1.1 救生艇種類23
• 2.1.2 吊點(diǎn)形式23-24
• 2.1.3 脫鉤方式24-25
• 2.2 艇鉤系統(tǒng)應(yīng)用場合25-26
• 2.2.1 配套救生艇25
• 2.2.2 工作海況25-26
• 2.3 現(xiàn)有典型艇鉤系統(tǒng)缺陷分析26-29
• 2.3.1 重力釋放式26-27
• 2.3.2 靜水壓力式27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 救生艇艇鉤系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)30-43
• 3.1 概述30
• 3.2 艇鉤系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)30-31
• 3.2.1 設(shè)計(jì)思路30-31
• 3.2.2 技術(shù)要求31
• 3.3 艇鉤裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-36
• 3.3.1 承載部件31-33
• 3.3.2 復(fù)位部件33-34
• 3.3.3 防脫機(jī)構(gòu)34-35
• 3.3.4 艇鉤裝置創(chuàng)新點(diǎn)35-36
• 3.4 操作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36-38
• 3.4.1 無載脫鉤36
• 3.4.2 有載脫鉤36-37
• 3.4.3 操作裝置創(chuàng)新點(diǎn)37-38
• 3.5 傳動(dòng)軟軸38-39
• 3.5.1 選型39
• 3.5.2 維護(hù)保養(yǎng)39
• 3.6 救生艇艇鉤系統(tǒng)三維模型建立39-42
• 3.6.1 建模軟件39-40
• 3.6.2 艇鉤裝置40-41
• 3.6.3 操作裝置41-42
• 3.6.4 艇鉤系統(tǒng)總裝圖42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 第4章 系統(tǒng)中關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)43-59
• 4.1 有限元分析法基本理論43
• 4.2 吊鉤結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)43-47
• 4.2.1 吊鉤受力分析44-45
• 4.2.2 吊鉤有限元模型45
• 4.2.3 載荷施加及求解45-46
• 4.2.4 后處理及結(jié)果分析46
• 4.2.5 吊鉤優(yōu)化設(shè)計(jì)46-47
• 4.3 側(cè)板與吊鉤連接件結(jié)構(gòu)分析47-49
• 4.3.1 銷軸受力分析47-48
• 4.3.2 有限元模型48-49
• 4.3.3 施加載荷49
• 4.3.4 結(jié)果分析49
• 4.4 有載脫鉤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析49-57
• 4.4.1 齒輪齒條參數(shù)化建模50-54
• 4.4.2 有限元模型54-55
• 4.4.3 接觸的定義55-56
• 4.4.4 定義邊界條件和施加載荷56
• 4.4.5 結(jié)果分析56-57
• 4.5 軟軸校核57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第5章 救生艇艇鉤系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)仿真分析59-83
• 5.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)59
• 5.2 仿真分析的計(jì)算方法59-65
• 5.2.1 建模基礎(chǔ)59
• 5.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析59-60
• 5.2.3 動(dòng)力學(xué)分析60-61
• 5.2.4 靜力學(xué)及線性化分析61-62
• 5.2.5 求解器算法62-65
• 5.3 救生艇艇鉤系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立65-70
• 5.3.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型65-69
• 5.3.2 動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型69-70
• 5.4 艇鉤裝置運(yùn)動(dòng)仿真分析70-78
• 5.4.1 建模環(huán)境設(shè)置與模型導(dǎo)入70-71
• 5.4.2 軟軸ADAMS模型71-73
• 5.4.3 設(shè)置材料屬性和添加約束73
• 5.4.4 載荷和驅(qū)動(dòng)的施加73-75
• 5.4.5 后處理與分析75-78
• 5.5 操作裝置運(yùn)動(dòng)仿真分析78-82
• 5.5.1 模型導(dǎo)入與約束添加78
• 5.5.2 載荷和驅(qū)動(dòng)添加78-80
• 5.5.3 后處理與分析80-82
• 5.6 本章小結(jié)82-83
• 第6章 救生艇艇鉤系統(tǒng)原理樣機(jī)試驗(yàn)83-87
• 6.1 原理樣機(jī)制造83
• 6.2 救生艇艇鉤系統(tǒng)操作說明及保養(yǎng)83-84
• 6.3 試驗(yàn)內(nèi)容84-85
• 6.3.1 傾斜試驗(yàn)84-85
• 6.3.2 無載脫鉤試驗(yàn)85
• 6.3.3 有載脫鉤試驗(yàn)85
• 6.4 艇鉤系統(tǒng)脫鉤釋放過程85-86
• 6.5 試驗(yàn)結(jié)果及需要思考的問題86
• 6.6 本章小結(jié)86-87
• 結(jié)論與展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-92
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文92-93
• 致謝93

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1 岑Z赯，

本文編號(hào)：788644