文档介绍：天津大学
硕士学位论文
基于Pro/Engineer、Ansys的收放绞车结构的有限元优化设计
姓名:兰铁军
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:王国栋
20070601
中文摘要关键词:锚链绞车是海洋开发不可或缺的主要辅助机械。諷锚链钢索释放和回收绞车就是为“南海胜利”锚泊部件更换和海洋石油系陌沧岸设计制造的。通过对国内绞车设计现状的研究,针对传统设计中计算数据精度很低、安全系数过大、设计成本较高等缺点,本课题提出了应用疌技术对绞车进行设计的新思想,目的在于为同类的大型结构的设计提供一种设计方法。首先,本课题选用三维实体设计软件疎吨释放和回收绞车整体和各主要零部件进行建模,并生成有限元模型。再利用疎砑慕换唤涌冢邢拊DP偷既氲紸软件中进行分析,得到绞车整体和各主要零部件的应力和位移云图。其次,根据分析得到的应力和位移云图,对其框架结构和凸耳结构进行了改进设计及分析,对卷筒轴进行了灵敏度分析和优化设计,均得到了满意的效果。最后对改进和优化后的绞车整体进行了有限元分析。从分析结果看,绞车的性能得到了很大的提高。论文的研究方法具有一定的工程实用价值和较广的适用性,它对于同类大型结构的设计和结构改造有重要的借鉴作用。随着课题的进一步深入展开,其优越性和实用性将得到更充分的体现,展示出此研究非常广阔的应用前景。绞车,有限元分析,优化设计,三维实体建模.
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学位论文作者签蓉:∥月/钿互躲签字日期:勘夕年/月昭日签字日期:出:夕年/月心日学位论文版权使用授权书独创性声明或撰写过的研究成果,也不包含为获得鑫盗盘鲎或其他教育机构的学位或证特授权鑫洼盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本学位论文作者完全了解盘洼盘堂有关保留、使用学位论文的规定。本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:作了明确的说明并表示了谢意。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。导师签名:
第一章绪论课题来源及意义随着世界各国工业的迅猛发展,对能源的需求量越来越大,能源短缺已经成为各国必须解决的问题。陆地石油已远远不能满足需求,占全球石油资源总量%的海洋石油越来越受到世界各国的青睐Ⅲ。因此,许多国家纷纷重视海洋石油的开发,并建立了自己的海洋油田。浮式生产储油船和海洋石油平台作为海洋油田的重要载体,在石油开发中具有极其重要的作用。浮式生产储油船锚泊系统的安装与维护,海洋石油平台的安装与维护,以及海底输油管道的铺设无疑离不开海洋工程,离不开海洋工程辅助船。船舶机械中,除主机及其系统外,可以统称为船舶辅机。根据功能区分,船舶辅机基本上属于保障设备。近两年来,随着我国造船业的蓬勃发展,我国的船舶辅机也同时迎来了生产经营的高峰期。船舶配套设备作为船舶辅机的重要组成部分,其研发和技术水平对于整个海洋工程来说都有着重大意义。锚链绞车作为船舶配套设备的一个组成部分,其结构设计的合理性和安全性对于海洋工程来说不容忽视。近年来计算机技术得到较快的发展,大型有限元软件的功能不断完善。有限元法作为材料力学、应用数学、及计算机科学相互渗透、综合利用的边缘科学,可以用来求解难以处理的工程技术问题,依靠数值分析得到的弹性体较为精确的数值解,解决工程应用中的力学、热学等问题。在机械设计领域,有限元理论为零部件的结构分析、强度分析和热分析提供了一种可靠、实用、便捷的计算方法。目前基于有限元法的大型通用有限元软件,比如等以其强大的分析、计算能力成为科学研究及工程计算方面行之有效的数值分析工具。利用先进的计算机有限元分析软件对结构进行分析,已经成为工程界普遍采用的方法口本课题就是在海洋工程日趋发展,甲板机械技术不断发展,计算机有限元分析技术不断完善的大背景下提出的。本课题不仅为实际工况下的置A词头和回收绞车进行了结构分析,同时其分析方法也可应用到许多需要静力分析的其它设备上。具有一定的普遍适用性和较好的经济价值。传统结构设计与现代有限元分析相结合已经成为工程界普遍采用的设计方法,相信随着技术的不断成熟,这一方法会得到长足的发展。
⒄ù本的ァN夜募装寤抵圃熘饕R揽恳庵C放频募际跎自主研发能力较弱,利用引进国外技术生产的甲板机械和进口的甲板机械仍然占据市场主导地位。而且,国外公司根本不予转