鋪管船用張緊器力學(xué)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、海底管道主要采用鋪管船法鋪設(shè),張緊器系統(tǒng)是鋪管船配套的關(guān)鍵設(shè)備,其性能直接影響整個海上管道鋪設(shè)作業(yè)。一般來說,鋪管船上配套的張緊器按工作驅(qū)動方式的不同可以分為兩大類:一類是液壓式的,一類是電動式的,他們各有其特點,兩者在鋪管船上都有廣泛的應(yīng)用。國外在張緊器研究方面技術(shù)成熟,經(jīng)驗豐富,已經(jīng)開發(fā)出適應(yīng)不同作業(yè)環(huán)境的張緊器,隨著海洋油氣的開發(fā)國內(nèi)對張緊器也做了一些研究,但都是一些基礎(chǔ)性的,而且型號比較單一。本為以電力驅(qū)動為基礎(chǔ),設(shè)計一種新型結(jié)

2、構(gòu)的張緊器,并應(yīng)用ANSYS有限元軟件進行了分析和優(yōu)化研究。主要完成了以下幾個方面的工作:
　　 介紹了鋪管船法鋪設(shè)海底管線的三種方式,并分析對比了他們的優(yōu)缺點;對張緊器系統(tǒng)的總體設(shè)計進行了分析研究,詳細的探討了電力驅(qū)動張緊器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和張緊器系統(tǒng)的工作原理。
　　 確定了設(shè)計張緊器系統(tǒng)所需的必要參數(shù),對電力拖動系統(tǒng)進行了重點研究,確定了驅(qū)動方式和電動機的選型。根據(jù)鋪管作業(yè)要求,采用AutoCAD和Solidwork

3、s軟件對張緊器框架和主梁等主要結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計和三維造型。對張緊器的工作環(huán)境進行了介紹,重點研究了張緊器作業(yè)時所受的各種載荷情況。對組成張緊器主要結(jié)構(gòu)的梁和板進行了研究,建立了它們的有限元模型,為有限元分析做了理論基礎(chǔ)。
　　 采用ANSYS有限元軟件對設(shè)計出的框架和主梁進行分析,驗證了設(shè)計了可靠性,并發(fā)現(xiàn)了初次設(shè)計中存在的一些不足,如設(shè)計過于保守造成重量過大等情況。在有限元分析的基礎(chǔ)上針表現(xiàn)出來的不足用ANSYS模塊對框架和主梁