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《基于反求工程的海洋平台起重机正向设计基础研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、天津大学硕士学位论文基于反求工程的海洋平台起重机正向设计基础研究ResearchonForwardDesignofOffshorePlatformCraneBasedonReverseEngineering学科专业:机械工程研究生:陈铭博指导教师:林彬研究员企业导师:曹晓燕高级工程师天津大学机械工程学院2017年12月独含J性声明本人声明所呈交的学位詮文是本人在早りT指早下逆行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特男J加以林注和致瀬之処外,稔文中不包含其他人己径友表或撰ljす■的研究成果,也不包含力荻得天津大学或其他教育机杓的学位或江1うili使‖J赳的材料_ら我一同「二
2、作的同志対本研究所倣的任何貢献均己在稔文中作]′llB礁的悦明井表示i′lll意「学位治文作者夕ヽ名:孫釜字日期:)D17年11月13日統■学位稔文版杖使用授杖ギrina、使用学位稔文的規定。本学位沿文作者完全了解人津大学有美保特授枚天津大学可以将学位栓文的全部或部分内容編入有美数据庫逆行栓索,井采川影口」、縮「ピ或拍描等隻幸1手段保存、,E編以供査同和借岡。同意学校向
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5、′J送交を文的隻呵」件和磁猛。(保密的学位稔文在解密后造用本授枚悦明)学位詮文作者釜名:脅均わ響零宇日期:り17年1■月
6、,日摘要随着深海资源逐步开发,人们对海上工程配套设备的需求越
7、来越大,海洋平台起重机是海洋平台与外界及平台内部货物运输的主要工具,由于海洋平台远离陆地,设备不易更换,且常受到风载、浪载、冰载等联合作用,这对海洋平台起重机安全性、可靠性要求较高,其研发制造技术被国外老牌工程设备公司垄断,目前海洋平台起重机的国产化问题亟待解决。本文提出描述机械设备性能的六项指标,从强度、静刚度、动态特性、热稳定性、精度及寿命角度对机械设备综合评价,通过实物反求工程寻求各项指标的评价标准,将各项标准作为连接反求工程与正向设计的桥梁,实现基于评价标准的新型机械设备高效、低成本的正向设计,提高先进设备国产化。本文以50T海洋平台起重机为研究对象,说明基于反求
8、工程的海洋平台起重机正向设计思路。首先,本文根据API-2C规范计算了海洋平台起重机不同工况下的受力情况,得到起重机实际受力数据。其次,完成了起重机关键部位的性能分析,分别根据应力云图、屈曲分析、变形云图和模态分析,得出起重机强度、静刚度、动态特性的评价标准,并从时域的角度对随机波浪作用下的起重机臂架进行了疲劳寿命分析。最后以起重机性能评价标准作为设计基础,在满足起重机力学性能的前提下,实现起重机臂架的正向设计,降低整机质量,节约成本。依照本文提出的描述机械设备性能的六项指标,实现了50T海洋平台起重机臂架的正向设计,验证了理论的可行性,该理论不仅可用于本文所述起重机的正
9、向设计,更为其他机械设备基于反求工程的正向设计提供理论基础。关键词:反求工程,正向设计,海洋平台起重机,有限元分析,结构优化IABSTRACTWiththegradualdevelopmentofdeep-searesources,thedemandforoffshoreengineeringequipmenthasbeengrowing.Marineplatformcranesarethemaintoolsforthetransportationofcargoinsideandoutsidetheplatformaswellastheoutsideworld.Since
10、theoffshoreplatformisfarawayfromtheland,theequipmentisnoteasilyreplacedandisoftensubjectedtothecombinedeffectsofwindloading,waveloadingandiceloading,thisrequireshighersafetyandreliabilityforoffshoreplatformcranes,anditsR&Dandmanufacturingtechnologyismonopolizedbytheoldengineeringequipment
11、companiesabroad.Atpresent,thelocalizationofoffshoreplatformcranesneedstobesolved.Thispaperpresentssixindicatorsdescribingtheperformanceofmachineryandequipment,comprehensiveevaluationofmechanicalequipmentfromtheperspectiveofstrength,staticstiffness,dynamiccharacteris