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(gè)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(dòng)方式的不同可以分為兩大類:一類是液壓式的,一類是電動(dòng)式的,他們各有其特點(diǎn),兩者在鋪管船上都有廣泛的應(yīng)用。國(guó)外在張緊器研究方面技術(shù)成熟,經(jīng)驗(yàn)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(guó)內(nèi)對(duì)張緊器也做了一些研究,但都是一些基礎(chǔ)性的,而且型號(hào)比較單一。本為以電力驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)一種新型結(jié)

2、構(gòu)的張緊器,并應(yīng)用ANSYS有限元軟件進(jìn)行了分析和優(yōu)化研究。主要完成了以下幾個(gè)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(duì)比了他們的優(yōu)缺點(diǎn);對(duì)張緊器系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析研究,詳細(xì)的探討了電力驅(qū)動(dòng)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(jì)張緊器系統(tǒng)所需的必要參數(shù),對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了重點(diǎn)研究,確定了驅(qū)動(dòng)方式和電動(dòng)機(jī)的選型。根據(jù)鋪管作業(yè)要求,采用AutoCAD和Solidwork

3、s軟件對(duì)張緊器框架和主梁等主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和三維造型。對(duì)張緊器的工作環(huán)境進(jìn)行了介紹,重點(diǎn)研究了張緊器作業(yè)時(shí)所受的各種載荷情況。對(duì)組成張緊器主要結(jié)構(gòu)的梁和板進(jìn)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(duì)設(shè)計(jì)出的框架和主梁進(jìn)行分析,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)了可靠性,并發(fā)現(xiàn)了初次設(shè)計(jì)中存在的一些不足,如設(shè)計(jì)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(duì)框架和主梁