本文關(guān)鍵詞：修井機(jī)作業(yè)系統(tǒng)虛擬樣機(jī)設(shè)計及相關(guān)零件分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國現(xiàn)有的修井設(shè)備大多還停留在以人工操作為主的階段,這種作業(yè)方式勞動強(qiáng)度大,并伴有危險因素。因此要設(shè)計一種自動作業(yè)系統(tǒng)在現(xiàn)在來說是非常必要的。本文所設(shè)計的車載式修井機(jī)作業(yè)系統(tǒng)是車載修井機(jī)的主要承重系統(tǒng)與作業(yè)系統(tǒng),主要由桁架、鏈輪支架、吊卡系統(tǒng)、卡瓦系統(tǒng)、防噴器、井架系統(tǒng)等幾大部分組成。在收集和分析了國內(nèi)外現(xiàn)有的修井機(jī)的發(fā)展以后,設(shè)計了車載修井機(jī)作業(yè)系統(tǒng)中的幾個重要系統(tǒng)。本文主要利用SolidWorks軟件針對組成作業(yè)系統(tǒng)的幾大部分進(jìn)行三維建模,并進(jìn)行裝配,完成作業(yè)系統(tǒng)虛擬樣機(jī)的建立。然后根據(jù)所設(shè)計的桁架方案建立桁架的有限元模型,利用《簡明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》中的規(guī)定計算出桁架三個受風(fēng)面的風(fēng)載荷,運(yùn)用有限元軟件分別對桁架的受風(fēng)面進(jìn)行靜力學(xué)分析,得到各個受風(fēng)面的應(yīng)力與位移變化云圖,并進(jìn)行整體校核。最后利用《鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計規(guī)范》(AISC-360-05)中的規(guī)定分別對桁架受力最大的4號、74號、8號單元進(jìn)行單獨(dú)校核。本文利用有限元方法對桁架本身進(jìn)行模態(tài)分析與屈曲分析,通過模態(tài)分析找到了桁架結(jié)構(gòu)的固有頻率與基本振型,找出了桁架的薄弱環(huán)節(jié),并且可以避免作業(yè)時發(fā)生共振。屈曲分析后得到桁架的臨界載荷,根據(jù)數(shù)據(jù)對比得出桁架的軸向載荷小于臨界載荷,為安全使用桁架提供了依據(jù)。最后對車載修井機(jī)作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動仿真,運(yùn)用運(yùn)動仿真軟件對作業(yè)系統(tǒng)的起升過程進(jìn)行運(yùn)動分析,得出桁架與井架連接處9點(diǎn)與10點(diǎn)的力隨角度變化而變化的曲線,為作業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與改進(jìn)提供了進(jìn)一步的依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：車載修井機(jī)桁架 靜力學(xué)分析 模態(tài)分析 屈曲分析 運(yùn)動仿真
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE935
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景與意義9
• 1.2 修井機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國外修井機(jī)現(xiàn)狀10
• 1.2.2 國內(nèi)修井機(jī)現(xiàn)狀10-12
• 1.3 不壓井（帶壓）作業(yè)技術(shù)簡述12
• 1.4 車載修井機(jī)桁架的結(jié)構(gòu)分析12-13
• 1.5 課題研究的主要內(nèi)容13-15
• 第2章 車載式修井機(jī)作業(yè)系統(tǒng)虛擬樣機(jī)設(shè)計15-27
• 2.1 主傳動系統(tǒng)和鏈輪支架的設(shè)計及三維建模16-21
• 2.1.1 強(qiáng)制起下系統(tǒng)的工作過程17-19
• 2.1.2 主傳動系統(tǒng)和鏈輪支架設(shè)計方案及三維建模19-21
• 2.2 車載式修井機(jī)吊卡設(shè)計及三維建模21-23
• 2.2.1 自動吊卡功能分析21
• 2.2.2 自動吊卡的工作原理21-23
• 2.3 車載式修井機(jī)卡瓦設(shè)計及三維建模23-24
• 2.4 車載式修井機(jī)井架系統(tǒng)設(shè)計及三維建模24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第3章 桁架的有限元分析與校核27-46
• 3.1 單元特性分析27-29
• 3.1.1 梁單元特性分析27-28
• 3.1.2 殼單元特性分析28-29
• 3.1.3 桿單元特性分析29
• 3.2 靜力學(xué)分析概述29-30
• 3.3 桁架的模型建立30-33
• 3.3.1 桁架的主要參數(shù)30-31
• 3.3.2 材料的選擇31
• 3.3.3 模型的建立31-33
• 3.4 桁架的受力計算33-35
• 3.5 約束的確定35-36
• 3.6 桁架的分析與校核36-45
• 3.6.1 工況一的有限元分析36-39
• 3.6.2 工況二的有限元分析39-42
• 3.6.3 工況三的有限元分析42-45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 第4章 修井機(jī)桁架的穩(wěn)定性分析46-56
• 4.1 模態(tài)分析理論46-50
• 4.1.1 模態(tài)分析的概念46
• 4.1.2 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的基本原理46-48
• 4.1.3 子空間迭代法48-50
• 4.2 車載修井機(jī)桁架結(jié)構(gòu)的模態(tài)計算50-54
• 4.2.1 前十階的固有頻率51
• 4.2.2 車載修井機(jī)桁架前十階振型51-54
• 4.3 車載修井機(jī)桁架的屈曲分析54-55
• 4.3.1 屈曲分析的基本原理54
• 4.3.2 車載式修井機(jī)桁架結(jié)構(gòu)的屈曲分析54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 車載修井機(jī)作業(yè)系統(tǒng)運(yùn)動仿真分析56-63
• 5.1 多剛體系統(tǒng)動力學(xué)理論56-57
• 5.2 作業(yè)系統(tǒng)起升的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)數(shù)學(xué)模型57-59
• 5.3 桁架與井架連接處的仿真分析59-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第6章 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 在學(xué)研究成果66-67
• 致謝67

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：修井機(jī)作業(yè)系統(tǒng)虛擬樣機(jī)設(shè)計及相關(guān)零件分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：358696