海洋平台压缩机组甲板结构振动特性分析及改进

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1、分类号UDC密级单位代码大连海事大学工程硕士学位论文海洋平台压缩机组甲板结构振动特性分析及改进(学位论文形式：应用研究)邢鹏飞指导教师李国宾职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位类别工程硕士工程领域船舶与海洋工程论文完成日期2014年5月答辩日期2014年6月答辩委员会主席拙篁：TheVibrationCharacteristicsAnalysisandImprovementMeasuresofPlatformCompressorUnitDeckStructureAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversi

2、tyInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbyXingPengfei(ShipbuildingandOceanographyEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorLiGuobinJune2014㈣2㈣6舢6删3删8舢5㈣2唧Y大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文==瀣注垩鱼匡缠扭缉里拯结掏运麴缱丝佥逝

3、盈弦进：：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：7边鳓多学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保

4、存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密∥(请在以上方框内打tt√”)论文作者签名：埘椭仅导师签名：劢如日期：砂f午年石月fS日中文摘要摘要往复压缩机在动力机械中属于振动问题比较特殊的一类，其振动状态比较复杂。在往复压缩机运行时，如果其产生的激振力频率与系统固有频率接近将出现共振状态

5、。处于共振状态下运行的往复压缩机，其振动幅度会不断加强。当激振力的频率、大小及作用点与系统的模态和固有频率以最坏的方式组合在一起，就会发生剧烈的振动。往复压缩机的剧烈振动将引起连接螺栓断裂、管道开裂、主轴承破坏，甚至压缩机基础振裂。因此，进行压缩机组的振动特性研究，并采取各种有效的措施来消除有害振动，使往复压缩机组的振动控制在允许范围内，对保证压缩机组的安全运行具有重要意义。海洋平台往复天然气压缩机通常采用撬装方式，即压缩机及相关设备安装在撬块基础(简称压缩机撬)上，压缩机撬固定在平台的甲板上。因此，压缩机组的振动主要包括压缩机、驱动电机、撬及

6、安装甲板等。本文以某海洋平台往复天然气压缩机组为例，对其振动特性进行分析，主要研究内容如下：(1)应用有限元分析ANSYSWorkBench软件建立了目标平台压缩机组的有限元模型，对压缩机组进行了模态分析，得到压缩机组前24阶模态的固有频率、位移值和振型图。结果表明：压缩机组的固有频率低，远低于压缩机的工作频率，压缩机被安装在柔性梁结构上，安装甲板刚度低，在外界载荷的作用下容易产生变形和振动。(2)通过谐响应分析，得到压缩机组在激振力作用下的响应值和变形云图。结果表明：压缩机安装甲板纵向刚度不足是引起压缩机组振动过大的原因，通过增加甲板纵梁数量

7、，提高纵梁刚度的方法来减小振动。对结构改造后的压缩机组的谐响应分析表明，结构改造后压缩机组的振动响应值明显降低。(3)为了验证有限元计算结果，分别对改造前和改造后压缩机组的振动进行现场测试，并对获取的振动信号进行对比分析，结果表明：结构改造后压缩机组的振动强度减小，验证了有限元分析的正确性中文摘要本文针对海洋平台压缩机组的振动特性进行了数值模拟及测试分析，为海洋平台压缩机组的结构设计和改进提供了一定的理论依据。关键词：海洋平台；压缩机组；模态分析；谐响应分析；ANSYSWorkBench；英文摘要ABSTRACTThevibrationofar

8、eciprocatingcompressorinpowermachineisspecialandmorecomplex．Whenareciprocat