大型造船用龍門起重機(jī)運(yùn)行可靠性研究.pdf

1、ResearchontheOperationReliabilityofLarge—ScaleShipbuildingGan時(shí)CraneAThesisSubmittedtoSoumeastUhiVers時(shí)FormeAcademicDe舒eeofMasterofScienceBYJiaZhenjieSupervisedbyPro￡XUYing—qiuAssociatePro￡D址TingSchoolofMechanicalEngiIlee血

2、gSoutlleastUniVers時(shí)May2012摘要研究生：賈振杰導(dǎo)師：許映秋教授戴挺副教授學(xué)校：東南大學(xué)隨著船舶朝大型化發(fā)展，大型造船龍門起重機(jī)作為必不可少的起升運(yùn)輸設(shè)備，以其大起重量、高穩(wěn)定性越來越受到造船企業(yè)的歡迎。同時(shí)起重機(jī)的大型化發(fā)展過程中也出現(xiàn)過可靠運(yùn)行的闖題，本文以世界上同類型中最大的造船龍門起重機(jī)為研究對(duì)象，以有限元分析方法和可靠性理論為研究手段對(duì)造船龍門起重機(jī)運(yùn)行可靠性進(jìn)行分析。論文具體工作如下：1)從1600t造

3、船龍門起重機(jī)的實(shí)際結(jié)構(gòu)出發(fā)，詳細(xì)闡述了門機(jī)的結(jié)構(gòu)組成并剖析了各部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，給出了本造船龍門起重機(jī)的重要參數(shù)：分析了現(xiàn)代造船模式特點(diǎn)，并闡述了現(xiàn)代造船模式造船的流程；在了解造船龍門起重機(jī)工作內(nèi)容的基礎(chǔ)上，從外部環(huán)境和自身運(yùn)行狀態(tài)兩個(gè)角度歸納總結(jié)了造船龍門起重機(jī)在實(shí)際作業(yè)時(shí)的典型工況，為后續(xù)結(jié)構(gòu)分析奠定基礎(chǔ)。2)詳細(xì)闡述了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法，并著重介紹了基于現(xiàn)代計(jì)算力學(xué)的有限單元分析方法的思想及分析過程；利用大型有限元分析軟件ANSYS

4、，采用多種單元組合技術(shù)，建立了能充分體現(xiàn)造船龍門起重機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu)的完整實(shí)體模型，并生成有限元模型，完成從實(shí)際結(jié)構(gòu)到分析模型的轉(zhuǎn)換，為相同類型的結(jié)構(gòu)分析提供參考。3)結(jié)合實(shí)際情況，分析了造船龍門起重機(jī)運(yùn)行中受到的載荷，并對(duì)動(dòng)載萄、風(fēng)載蘅、慣性載荷給出了可行的計(jì)算方法；基于有限元分析軟件ANSYs，分析了本造船龍門起重機(jī)的主梁剛度，結(jié)果顯示，其剛度值在允許范圍內(nèi)，但較接近于規(guī)定的范圍極限，是運(yùn)行中應(yīng)引起關(guān)注的指標(biāo)量：各種典型工況下結(jié)構(gòu)關(guān)鍵位置

5、應(yīng)力分析結(jié)果顯示，其應(yīng)力值也在允許的范圍內(nèi)，并分析得到了相應(yīng)的應(yīng)力云圖；運(yùn)用力矩法計(jì)算了起重機(jī)的力矩，得到了本造船龍門起重機(jī)在工作狀態(tài)下的抗傾覆穩(wěn)定性滿足穩(wěn)定性要求的結(jié)論；通過模態(tài)分析，取得了本起重機(jī)前六階固有頻率及振型圖，并對(duì)振型可能的激振原因進(jìn)行了分析。上述分析為門機(jī)的安全運(yùn)行提供了監(jiān)控依據(jù)。4)從人、機(jī)、環(huán)、工況因素、管理五個(gè)方面制定了造船龍門起重機(jī)安全可靠運(yùn)行的指標(biāo)體系，使用模糊綜合評(píng)判方法對(duì)造船龍門起重機(jī)的運(yùn)行可靠性進(jìn)行了評(píng)定