【摘要】：隨著靠岸船舶發(fā)電造成的嚴(yán)重污染問(wèn)題的加劇,船舶靠岸后由原燃煤供電轉(zhuǎn)為港口電纜供電成為全球趨勢(shì),這促使岸電電纜提升輸送裝置需求量劇增。因此研究電纜提升輸送裝置對(duì)全球環(huán)境保護(hù)具有十分重要的意義。值得關(guān)注的是,電纜提升輸送裝置尚處于基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)階段。因此,針對(duì)電纜提升輸送裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有限元靜力學(xué)分析、疲勞壽命分析、試驗(yàn)研究、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)具有很大的研究意義。本論文主要對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行研究:(1)對(duì)電纜提升輸送裝置進(jìn)行設(shè)計(jì),此裝置共包括升降裝置、傾斜裝置、旋轉(zhuǎn)裝置、輸送裝置、岸電電纜絞車、水平伸縮裝置等部分。通過(guò)聯(lián)動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)同步輸送電纜。然后對(duì)主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析,計(jì)算強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。(2)對(duì)電纜提升輸送裝置進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析,將裝置從上至下簡(jiǎn)化成4層結(jié)構(gòu)。計(jì)算在0~8級(jí)風(fēng)時(shí),3種工況下的應(yīng)力應(yīng)變情況,將靜力學(xué)分析結(jié)果導(dǎo)入Femfat中作疲勞分析。結(jié)果顯示:裝置的強(qiáng)度、剛度和疲勞特性符合設(shè)計(jì)要求;最大應(yīng)力值出現(xiàn)在第4層偏心軸處,次最大應(yīng)力值出現(xiàn)在第3層底部橫檔處,但此兩處材質(zhì)不同,因而第3層是最易強(qiáng)度和疲勞破壞位置;4級(jí)風(fēng)后,風(fēng)速增大時(shí)應(yīng)力增長(zhǎng)速度加快,且疲勞壽命降低速度加快;風(fēng)壓方向與傾斜方向一致時(shí)是最差工況。(3)由于該裝置是新設(shè)計(jì)產(chǎn)品,同時(shí)在有限元分析時(shí),采取了簡(jiǎn)化模型的方式,為驗(yàn)證產(chǎn)品性能與有限元分析正確性,進(jìn)行試驗(yàn)研究。試驗(yàn)包括兩部分:第一,主要研究產(chǎn)品實(shí)際的性能。第二,研究在風(fēng)壓方向與傾斜方向一致時(shí),4級(jí)風(fēng)速時(shí),電纜提升輸送裝置應(yīng)力分布情況。試驗(yàn)結(jié)果顯示,電纜提升輸送裝置性能滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試與有限元分析結(jié)果的誤差在允許范圍內(nèi)。(4)最后進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)比優(yōu)化前后的參數(shù)變化。結(jié)果顯示,優(yōu)化后,總質(zhì)量降低11.2%;在3種工況下1~4層強(qiáng)度、剛度和疲勞壽命均得到有效優(yōu)化,整體性能得到很大提高;最易破壞位置發(fā)生改變,由第3層的底部橫檔處轉(zhuǎn)移到頂部提升處;風(fēng)速對(duì)裝置的強(qiáng)度、剛度和疲勞特性的影響基本趨勢(shì)未變。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2795449