本文關(guān)鍵詞：基于有限元法的重型絞車主要部件優(yōu)化設(shè)計(jì)與壽命分析

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【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展各個(gè)國家對(duì)石油的需求不斷增加,而由于幾十年的開采陸上的油氣資源在不斷減少,所以開采海洋資源對(duì)未來世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的意義。我國海域油氣資源儲(chǔ)量巨大,尤其是中國南海,占我國油氣總資源量的1/3。重型定位絞車是一種高技術(shù)、高附加值的海工甲板機(jī)械,主要用于石油鉆井平臺(tái)的定位或浮式起重機(jī)、淺水鋪管船等工程船舶的定位或移船,是海上工程機(jī)械的關(guān)鍵設(shè)備。在重型絞車設(shè)備國際市場(chǎng)每年的銷售量中,市場(chǎng)幾乎全部被日韓和歐美的廠商所占據(jù),目前我國重型絞車設(shè)備主要依賴于進(jìn)口,每年采購量巨大,這大大削弱了我國海工機(jī)械裝備的成本優(yōu)勢(shì)。我國重型絞車傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式,大部分停留在模仿和類比設(shè)計(jì)階段,已經(jīng)無法滿足重型絞車的設(shè)計(jì)要求。因此跟隨全球機(jī)械設(shè)計(jì)的潮流,研究一套完善的重型絞車新型設(shè)計(jì)方法就顯得更加重要。研究提出了基于有限元法的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法,利用三維制圖軟件、有限元分析軟件和疲勞壽命分析軟件對(duì)重型絞車的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)。跟隨工程船海上實(shí)際作業(yè)記錄實(shí)際的工作載荷,制定一套符合實(shí)際的載荷譜,將計(jì)算機(jī)分析與實(shí)踐數(shù)據(jù)相結(jié)合,應(yīng)用于重要構(gòu)件的疲勞壽命分析中。壓縮了設(shè)計(jì)的周期,提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度,減少了材料成本,縮短了制造時(shí)間,大大提高了企業(yè)生產(chǎn)制造的效率,帶來了可觀效益。論文以上海振華重工制造的某100t定位絞車為例,首先利用三維制圖軟件對(duì)絞車的卷筒和齒輪軸進(jìn)行建模。然后在有限元分析軟件中進(jìn)行靜力分析,隨船出海記錄的載荷根據(jù)雨流計(jì)數(shù)法計(jì)算統(tǒng)計(jì)得出載荷譜。將絞車在實(shí)際運(yùn)行過程中易疲勞破壞的小齒輪軸靜力分析結(jié)果導(dǎo)入到疲勞壽命分析軟件,并根據(jù)實(shí)際得出的載荷譜分析小齒輪的壽命;在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化,最終得到可靠的設(shè)計(jì)模型,并在實(shí)踐生產(chǎn)設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P742
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本文編號(hào)：1282811