水下法蘭聯(lián)接機(jī)具優(yōu)化設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、深水油氣開采是全球能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)之一,中國(guó)已經(jīng)開始重視并加強(qiáng)對(duì)海洋石油自動(dòng)化作業(yè)裝備的發(fā)展。本文重點(diǎn)進(jìn)行了水下法蘭聯(lián)接機(jī)具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和研究,目標(biāo)是在2010年研制出水下法蘭聯(lián)接機(jī)具的試驗(yàn)樣機(jī)并進(jìn)行水池試驗(yàn),為將來(lái)工程樣機(jī)的設(shè)計(jì)制造及工程應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ),積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
　　 論文介紹了水下法蘭聯(lián)接機(jī)具的研究現(xiàn)狀,特別是課題組水下法蘭聯(lián)接機(jī)具的研究和設(shè)計(jì)工作,提出了水下法蘭聯(lián)接機(jī)具試驗(yàn)樣機(jī)的總體方案及模塊化設(shè)計(jì)方法和試驗(yàn)樣機(jī)設(shè)

2、計(jì)指標(biāo)。設(shè)計(jì)了工具庫(kù)周向同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和工具庫(kù)軸向獨(dú)立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的虛擬樣機(jī),進(jìn)行了干涉檢查和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真;建立了系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)等效機(jī)構(gòu)模型,進(jìn)行了可行性和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,保證了工具庫(kù)作業(yè)位姿的調(diào)整范圍;通過(guò)力學(xué)計(jì)算確定了動(dòng)力元件的型號(hào)及參數(shù)。進(jìn)行了工具庫(kù)位姿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析,校核了關(guān)鍵承力零部件的強(qiáng)度和關(guān)鍵定位零部件的剛度,針對(duì)應(yīng)力集中現(xiàn)象和定位面變形情況進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)和尺寸優(yōu)化,以達(dá)到工具庫(kù)的定位精度和可靠性要求。對(duì)外框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析,在