本文關(guān)鍵詞：海上風(fēng)機(jī)一體化運(yùn)輸安裝船起吊裝置研究

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)電安裝船 風(fēng)機(jī)一體化 側(cè)掛起重小車 作業(yè)桁架 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

【摘要】：由于海洋風(fēng)能資源豐富,風(fēng)電技術(shù)的日益成熟,海上風(fēng)電是最具備大規(guī)模開發(fā)潛力和商業(yè)利用價值的可再生能源。海上風(fēng)機(jī)一體化運(yùn)輸安裝船是能夠一次性運(yùn)輸4臺6MW風(fēng)機(jī)整體的船舶,在船上設(shè)有風(fēng)機(jī)整體起吊裝置,可實現(xiàn)風(fēng)機(jī)的整體安裝。它與傳統(tǒng)的安裝方式相比,可同時運(yùn)輸多臺整體式風(fēng)機(jī),也可實現(xiàn)風(fēng)機(jī)的整體安裝,工序簡單,無需其它配套船舶,海上作業(yè)范圍廣,減少了海上風(fēng)電場的作業(yè)時間,大大提高了工作效率。由于6MW風(fēng)機(jī)的尺寸大型化,因此在對風(fēng)機(jī)進(jìn)行整體運(yùn)輸及起吊作業(yè)時,必需要設(shè)計一種既能固定風(fēng)機(jī)整體又能對風(fēng)機(jī)進(jìn)行整體起吊的大型桁架結(jié)構(gòu)及起重裝置,而桁架的大型化必然導(dǎo)致船舶重心高度增加,使船舶的穩(wěn)性降低。因此本文的難點(diǎn)是在風(fēng)機(jī)作業(yè)桁架滿足風(fēng)機(jī)起吊高度和起重能力要求時,使船舶的重心降低、穩(wěn)性提高,同時也使桁架重量最輕。本文對海上風(fēng)機(jī)一體化運(yùn)輸安裝船起吊裝置進(jìn)行研究的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)本文根據(jù)對風(fēng)機(jī)一體化安裝的特殊要求,設(shè)計了能夠進(jìn)行海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸和起吊的操作方案;完成了海上風(fēng)機(jī)起重裝置的總體方案設(shè)計,給出了起重機(jī)構(gòu)的基本參數(shù);并設(shè)計了起重裝置中的起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu),對海上風(fēng)機(jī)的起升機(jī)構(gòu)和小車的運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主要零部件進(jìn)行了計算和選型。(2)根據(jù)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)中零部件的計算和選型,設(shè)計了海上風(fēng)機(jī)側(cè)掛起重小車架結(jié)構(gòu);根據(jù)海上風(fēng)機(jī)的作業(yè)要求,計算了側(cè)掛起重小車架的載荷;建立了風(fēng)機(jī)側(cè)掛起重小車架的有限元模型,對側(cè)掛起重小車架的滿載起升和小車的滿載運(yùn)行起、制動兩種工況進(jìn)行力學(xué)分析,得出小車架結(jié)構(gòu)的整體受力情況和位移情況;根據(jù)分析后的結(jié)果,對小車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),使小車架結(jié)構(gòu)在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下,其重量比原來減輕45.6%。(3)通過對海上風(fēng)機(jī)的運(yùn)輸和起重狀態(tài)進(jìn)行分析,設(shè)計了能夠固定風(fēng)機(jī)和起吊風(fēng)機(jī)的海上風(fēng)機(jī)作業(yè)桁架;計算了海上風(fēng)機(jī)作業(yè)桁架的載荷,同時建立了作業(yè)桁架的有限元模型,通過對作業(yè)桁架進(jìn)行15種工況的受力分析,得出了作業(yè)桁架在不同工況下最大應(yīng)力和最大位移,其結(jié)果表明海上風(fēng)機(jī)整體作業(yè)桁架的最大應(yīng)力小于材料的許用應(yīng)力,桁架的強(qiáng)度滿足要求。同時根據(jù)作業(yè)桁架的計算結(jié)果,給出了風(fēng)機(jī)起重裝置在進(jìn)行海上作業(yè)時的一些使用建議。(4)最后利用ANSYS軟件的優(yōu)化功能,對海上風(fēng)機(jī)作業(yè)桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行尺寸優(yōu)化計算,得到了作業(yè)桁架結(jié)構(gòu)尺寸的最優(yōu)化方案。并對優(yōu)化后的作業(yè)桁架的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了重新計算,分析結(jié)果表明作業(yè)桁架在保證強(qiáng)度和剛度的前提下,其重量比原來減輕8%。從而使得作業(yè)桁架的總重量得到了減輕,降低了制造成本,同時也提高了安裝船的穩(wěn)性,得到了比較滿意的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電安裝船 風(fēng)機(jī)一體化 側(cè)掛起重小車 作業(yè)桁架 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【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】：U674.34;U664.43
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 課題的研究背景和意義13-14
• 1.2 海上風(fēng)機(jī)安裝的發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 海上風(fēng)機(jī)安裝方式現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 風(fēng)電安裝船的發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 起重桁架的發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容及方法17-18
• 1.4 本文的體系結(jié)構(gòu)18-19
• 第2章 海上風(fēng)機(jī)起重裝置的方案設(shè)計19-37
• 2.1 海上風(fēng)機(jī)一體化運(yùn)輸和起吊方案19-24
• 2.1.1 海上風(fēng)機(jī)一體化運(yùn)輸安裝船設(shè)計方案19-20
• 2.1.2 海上風(fēng)機(jī)起重裝置的設(shè)計方案20-22
• 2.1.3 海上風(fēng)機(jī)一體化起吊設(shè)計方案22-24
• 2.2 起升機(jī)構(gòu)總體參數(shù)確定24-33
• 2.2.1 起升機(jī)構(gòu)的傳動原理24-25
• 2.2.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及基本參數(shù)設(shè)計25
• 2.2.3 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計計算25-33
• 2.3 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計33-36
• 2.3.1 小車行走方案的選擇33
• 2.3.2 單個小車運(yùn)動參數(shù)的確定33-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第3章 側(cè)掛起重小車架結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元分析37-53
• 3.1 小車架結(jié)構(gòu)設(shè)計37-38
• 3.2 小車架運(yùn)行工況分析38-40
• 3.2.1 工況一39-40
• 3.2.2 工況二40
• 3.3 載荷確定40-42
• 3.4 分析求解42-46
• 3.4.1 海上風(fēng)機(jī)側(cè)掛起重小車架實體模型的建立42-43
• 3.4.2 選擇單元類型43-44
• 3.4.3 定義材料屬性44
• 3.4.4 網(wǎng)格劃分44-45
• 3.4.5 載荷施加45
• 3.4.6 約束條件45-46
• 3.5 結(jié)果分析46-50
• 3.6 小車架結(jié)構(gòu)改進(jìn)50-52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 第4章 海上風(fēng)機(jī)作業(yè)桁架的應(yīng)力分析53-63
• 4.1 作業(yè)桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計53-54
• 4.2 工況分析54-56
• 4.3 載荷確定56-57
• 4.3.1 自重載荷56
• 4.3.2 起升載荷56
• 4.3.3 小車運(yùn)行時的慣性載荷56
• 4.3.4 風(fēng)載荷56-57
• 4.4 作業(yè)桁架有限元模型的建立57-58
• 4.4.1 選用單元57
• 4.4.2 有限元模型的建立57-58
• 4.4.3 約束條件58
• 4.5 結(jié)果分析58-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 第5章 海上風(fēng)機(jī)作業(yè)桁架的優(yōu)化63-73
• 5.1 桁架尺寸優(yōu)化設(shè)計63-68
• 5.1.1 目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計變量的確定63
• 5.1.2 狀態(tài)變量的確定63-65
• 5.1.3 本文設(shè)計變量和狀態(tài)變量65-66
• 5.1.4 優(yōu)化結(jié)果66-68
• 5.2 作業(yè)桁架工況校核68-70
• 5.3 本章小結(jié)70-73
• 總結(jié)與展望73-75
• 1.總結(jié)73-74
• 2.展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 附錄1 海上風(fēng)機(jī)作業(yè)桁架工況圖79-93
• 附錄2 桁架優(yōu)化命令流93-95
• 附錄3 桁架優(yōu)化結(jié)果95-99
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文99-101
• 致謝101

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 須雷;我國起重機(jī)起重小車設(shè)計的潛力[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;1989年10期

2 劉道杰;;水平臂塔機(jī)起重小車軌道的變形處理[J];建筑機(jī)械化;1989年04期

3 劉慶漁;橋、門式起重機(jī)吊鉤在起重小車上平面位置的確定[J];鐵道貨運(yùn);2000年06期

4 趙曉東;低高度起重小車[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;1992年01期

5 漆小敏;丁芳;喻全余;;起重小車計算機(jī)輔助設(shè)計[J];煤礦機(jī)械;2012年02期

6 劉偉斌;張亞文;;架橋機(jī)起重小車焊接裂紋的修復(fù)[J];工程機(jī)械與維修;2010年03期

7 張亞;何藝斌;蘭虹;;900t架橋機(jī)起重小車主梁結(jié)構(gòu)分析和制作控制[J];建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理;2010年08期

8 秦義校,鄭廣,姚建華,劉龍,馬生武;橋吊起重小車參數(shù)化自動設(shè)計研究[J];太原重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報;2000年01期

9 曾雁輝;;JQ900系列架橋機(jī)兩種型號起重小車的對比分析[J];鐵道建筑技術(shù);2011年S1期

10 ;預(yù)制塊拱橋橫向懸砌法[J];公路;1965年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 金光振;顧曦;;基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬起重小車[A];面向21世紀(jì)迎接物料搬運(yùn)技術(shù)新發(fā)展——中國機(jī)械工程學(xué)會物料搬運(yùn)分會第六屆年會論文集[C];2000年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳超;海上風(fēng)機(jī)一體化運(yùn)輸安裝船起吊裝置研究[D];江蘇科技大學(xué);2016年

，

本文編號：937842