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(jī)進(jìn)行相關(guān)研究。通過對國內(nèi)外海上液壓升降吊機(jī)發(fā)展?fàn)顩r的分析以及對幾種常見吊機(jī)方案的對比，本文設(shè)計了一種專門用于自升式海洋平臺的液壓升降吊機(jī)，并進(jìn)行了相關(guān)分析。 在課題的設(shè)計指標(biāo)及要求的基礎(chǔ)上，提出了液壓升降特種吊機(jī)的總體方案。對吊機(jī)水平移動橋架、伸縮臂組件與夾持機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)進(jìn)行了具體設(shè)計，并對吊機(jī)關(guān)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(shù)要求與工作環(huán)境等因素，對吊機(jī)進(jìn)行了受力以及多工況分析。根據(jù)多工況的分析結(jié)果，利用ANSYS Workbench軟件進(jìn)行了裝置的靜態(tài)特性力學(xué)分析。之后又進(jìn)行了吊機(jī)整體結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性分析，得出了吊機(jī)的固有頻率以及相關(guān)振型。通過對吊機(jī)靜態(tài)與動態(tài)特性的分析，對結(jié)構(gòu)薄弱部件進(jìn)行多目標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高了吊機(jī)部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 通過對多體系統(tǒng)多力學(xué)理論與方法的研究，利用ADAMS動力學(xué)仿真軟件對吊機(jī)整體進(jìn)行了多剛體系統(tǒng)動力學(xué)仿真，得到了吊機(jī)主要部件速度、力矩及力變化曲線。在多剛體動力學(xué)完成后，通過ANSYS與ADAMS聯(lián)合仿真，完成了吊機(jī)整體的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真。通過對動力學(xué)曲線分析，再次驗證了吊機(jī)整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可靠性。 在吊機(jī)整體方案基礎(chǔ)上進(jìn)行了液壓系統(tǒng)回路的設(shè)計。通過對典型液壓回路數(shù)學(xué)模型的建立，利用Matlab軟件中simulink模塊進(jìn)行了液壓系統(tǒng)的同步性分析，保證了吊機(jī)雙液壓缸工作同步的穩(wěn)定性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(nèi)外液壓升降吊機(jī)發(fā)展概況
        1.2.1 國外液壓升降吊機(jī)發(fā)展趨勢
        1.2.2 國內(nèi)液壓升降吊機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 液壓升降吊機(jī)現(xiàn)代設(shè)計方法概述
        1.3.1 模塊化設(shè)計方法
        1.3.2 有限元法
    1.4 論文研究主要內(nèi)容
第2章 自升式海洋平臺液壓升降特種吊機(jī)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(jī)總體方案設(shè)計
        2.2.1 液壓升降特種吊機(jī)技術(shù)要求
        2.2.2 液壓升降特種吊機(jī)平臺工作流程分析
        2.2.3 液壓升降特種吊機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.3 液壓升降特種吊機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 液壓升降吊機(jī)水平移動橋架結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.2 液壓升降吊機(jī)伸縮臂結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.3 液壓升降吊機(jī)夾持端結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.4 液壓升降特種吊機(jī)關(guān)鍵件校核與選型
        2.4.1 液壓升降特種吊機(jī)齒輪齒條機(jī)構(gòu)選型與校核
        2.4.2 液壓升降特種吊機(jī)電機(jī)齒輪箱選型
        2.4.3 液壓升降特種吊機(jī)液壓缸銷軸與吊耳校核
    2.5 本章小結(jié)
第3章 液壓升降特種吊機(jī)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(jī)的受力及工況分析
    3.3 液壓升降特種吊機(jī)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(shè)定
        3.3.4 計算結(jié)果與分析
    3.4 液壓升降特種吊機(jī)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(jié)果分析
    3.5 液壓升降特種吊機(jī)部件結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
        3.5.3 三級伸縮臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
    3.6 本章小結(jié)
第4章 液壓升降特種吊機(jī)動力學(xué)仿真分析
    4.1 引言
    4.2 多體系統(tǒng)動力學(xué)理論及方法
        4.2.1 多剛體系統(tǒng)動力學(xué)分析
        4.2.2 多柔性體系統(tǒng)動力學(xué)分析
    4.3 液壓升降特種吊機(jī)動力學(xué)建模
        4.3.1 液壓升降吊機(jī)模型的建立
        4.3.2 模型驅(qū)動的建立及求解方式的選擇
    4.4 吊機(jī)多剛體虛擬樣機(jī)仿真分析
    4.5 吊機(jī)剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 液壓升降特種吊機(jī)液壓系統(tǒng)及同步性研究
    5.1 引言
    5.2 吊機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計
    5.3 吊機(jī)液壓系統(tǒng)同步性分析
        5.3.1 液壓回路數(shù)學(xué)模型的建立
        5.3.2 液壓系統(tǒng)同步性分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2837944