隨著海洋石油資源的大力開發(fā)，海洋工業(yè)裝備發(fā)展日益迅速。近幾年我國海工裝備行業(yè)也實現(xiàn)了高速的發(fā)展，尤其是海洋平臺方面。本文主要針對自升式海洋平臺上一種液壓升降特種吊機進行相關研究。通過對國內外海上液壓升降吊機發(fā)展狀況的分析以及對幾種常見吊機方案的對比，本文設計了一種專門用于自升式海洋平臺的液壓升降吊機，并進行了相關分析。 在課題的設計指標及要求的基礎上，提出了液壓升降特種吊機的總體方案。對吊機水平移動橋架、伸縮臂組件與夾持機構等結構進行了具體設計，并對吊機關鍵部件完成了校核與選型。 在總體方案確定的前提下，考慮技術要求與工作環(huán)境等因素，對吊機進行了受力以及多工況分析。根據(jù)多工況的分析結果，利用ANSYS Workbench軟件進行了裝置的靜態(tài)特性力學分析。之后又進行了吊機整體結構的動態(tài)特性分析，得出了吊機的固有頻率以及相關振型。通過對吊機靜態(tài)與動態(tài)特性的分析，對結構薄弱部件進行多目標結構優(yōu)化，提高了吊機部件的結構強度。 通過對多體系統(tǒng)多力學理論與方法的研究，利用ADAMS動力學仿真軟件對吊機整體進行了多剛體系統(tǒng)動力學仿真，得到了吊機主要部件速度、力矩及力變化曲線。在多剛體動力學完成后，通過ANSYS與ADAMS聯(lián)合仿真，完成了吊機整體的剛柔耦合動力學仿真。通過對動力學曲線分析，再次驗證了吊機整體結構強度的可靠性。 在吊機整體方案基礎上進行了液壓系統(tǒng)回路的設計。通過對典型液壓回路數(shù)學模型的建立，利用Matlab軟件中simulink模塊進行了液壓系統(tǒng)的同步性分析，保證了吊機雙液壓缸工作同步的穩(wěn)定性。
【學位單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2013
【中圖分類】：P742
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景、目的及意義
    1.2 國內外液壓升降吊機發(fā)展概況
        1.2.1 國外液壓升降吊機發(fā)展趨勢
        1.2.2 國內液壓升降吊機發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 液壓升降吊機現(xiàn)代設計方法概述
        1.3.1 模塊化設計方法
        1.3.2 有限元法
    1.4 論文研究主要內容
第2章 自升式海洋平臺液壓升降特種吊機總體方案研究
    2.1 引言
    2.2 自升式海洋平臺液壓升降特種吊機總體方案設計
        2.2.1 液壓升降特種吊機技術要求
        2.2.2 液壓升降特種吊機平臺工作流程分析
        2.2.3 液壓升降特種吊機總體結構設計
    2.3 液壓升降特種吊機結構設計
        2.3.1 液壓升降吊機水平移動橋架結構設計
        2.3.2 液壓升降吊機伸縮臂結構設計
        2.3.3 液壓升降吊機夾持端結構設計
    2.4 液壓升降特種吊機關鍵件校核與選型
        2.4.1 液壓升降特種吊機齒輪齒條機構選型與校核
        2.4.2 液壓升降特種吊機電機齒輪箱選型
        2.4.3 液壓升降特種吊機液壓缸銷軸與吊耳校核
    2.5 本章小結
第3章 液壓升降特種吊機靜態(tài)與動態(tài)特性研究
    3.1 引言
    3.2 液壓升降特種吊機的受力及工況分析
    3.3 液壓升降特種吊機的靜態(tài)特性分析
        3.3.1 幾何模型的建立與簡化
        3.3.2 單元選擇與劃分
        3.3.3 邊界條件的設定
        3.3.4 計算結果與分析
    3.4 液壓升降特種吊機的動態(tài)特性分析
        3.4.1 模態(tài)分析的基本理論及方法
        3.4.2 模態(tài)計算過程與結果分析
    3.5 液壓升降特種吊機部件結構優(yōu)化
        3.5.1 優(yōu)化理論方法與步驟
        3.5.2 三級伸縮臂結構優(yōu)化的數(shù)學模型
        3.5.3 三級伸縮臂結構優(yōu)化設計
    3.6 本章小結
第4章 液壓升降特種吊機動力學仿真分析
    4.1 引言
    4.2 多體系統(tǒng)動力學理論及方法
        4.2.1 多剛體系統(tǒng)動力學分析
        4.2.2 多柔性體系統(tǒng)動力學分析
    4.3 液壓升降特種吊機動力學建模
        4.3.1 液壓升降吊機模型的建立
        4.3.2 模型驅動的建立及求解方式的選擇
    4.4 吊機多剛體虛擬樣機仿真分析
    4.5 吊機剛柔耦合動力學仿真分析
    4.6 本章小結
第5章 液壓升降特種吊機液壓系統(tǒng)及同步性研究
    5.1 引言
    5.2 吊機液壓系統(tǒng)設計
    5.3 吊機液壓系統(tǒng)同步性分析
        5.3.1 液壓回路數(shù)學模型的建立
        5.3.2 液壓系統(tǒng)同步性分析
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝

【參考文獻】

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