基于有限元法的重型絞車主要部件優(yōu)化設(shè)計(jì)與壽命分析.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展各個(gè)國家對(duì)石油的需求不斷增加，而由于幾十年的開采陸上的油氣資源在不斷減少，所以開采海洋資源對(duì)未來世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的意義。我國海域油氣資源儲(chǔ)量巨大，尤其是中國南海，占我國油氣總資源量的1/3。重型定位絞車是一種高技術(shù)、高附加值的海工甲板機(jī)械，主要用于石油鉆井平臺(tái)的定位或浮式起重機(jī)、淺水鋪管船等工程船舶的定位或移船，是海上工程機(jī)械的關(guān)鍵設(shè)備。在重型絞車設(shè)備國際市場每年的銷售量中，市場幾乎全部被日韓和歐美的廠商所占

2、據(jù)，目前我國重型絞車設(shè)備主要依賴于進(jìn)口，每年采購量巨大，這大大削弱了我國海工機(jī)械裝備的成本優(yōu)勢。我國重型絞車傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，大部分停留在模仿和類比設(shè)計(jì)階段，已經(jīng)無法滿足重型絞車的設(shè)計(jì)要求。因此跟隨全球機(jī)械設(shè)計(jì)的潮流，研究一套完善的重型絞車新型設(shè)計(jì)方法就顯得更加重要。
　　本研究提出了基于有限元法的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法，利用三維制圖軟件、有限元分析軟件和疲勞壽命分析軟件對(duì)重型絞車的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)。跟隨工程船海上實(shí)際作業(yè)記錄實(shí)際的工作

3、載荷，制定一套符合實(shí)際的載荷譜，將計(jì)算機(jī)分析與實(shí)踐數(shù)據(jù)相結(jié)合，應(yīng)用于重要構(gòu)件的疲勞壽命分析中。壓縮了設(shè)計(jì)的周期，提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度，減少了材料成本，縮短了制造時(shí)間，大大提高了企業(yè)生產(chǎn)制造的效率，帶來了可觀效益。以上海振華重工制造的某100t定位絞車為例，首先利用三維制圖軟件對(duì)絞車的卷筒和齒輪軸進(jìn)行建模。然后在有限元分析軟件中進(jìn)行靜力分析，隨船出海記錄的載荷根據(jù)雨流計(jì)數(shù)法計(jì)算統(tǒng)計(jì)得出載荷譜。將絞車在實(shí)際運(yùn)行過程中易疲勞破壞的小齒輪軸靜力分