大型造船用龍門起重機運行可靠性研究.pdf

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

2、gSoutlleastUniVers時May2012摘要研究生：賈振杰導師：許映秋教授戴挺副教授學校：東南大學隨著船舶朝大型化發(fā)展，大型造船龍門起重機作為必不可少的起升運輸設(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。同時起重機的大型化發(fā)展過程中也出現(xiàn)過可靠運行的闖題，本文以世界上同類型中最大的造船龍門起重機為研究對象，以有限元分析方法和可靠性理論為研究手段對造船龍門起重機運行可靠性進行分析。論文具體工作如下：1)從1600t造

3、船龍門起重機的實際結(jié)構(gòu)出發(fā)，詳細闡述了門機的結(jié)構(gòu)組成并剖析了各部分的結(jié)構(gòu)特點，給出了本造船龍門起重機的重要參數(shù)：分析了現(xiàn)代造船模式特點，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工作內(nèi)容的基礎(chǔ)上，從外部環(huán)境和自身運行狀態(tài)兩個角度歸納總結(jié)了造船龍門起重機在實際作業(yè)時的典型工況，為后續(xù)結(jié)構(gòu)分析奠定基礎(chǔ)。2)詳細闡述了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法，并著重介紹了基于現(xiàn)代計算力學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)造船龍門起重機實際結(jié)構(gòu)的完整實體模型，并生成有限元模型，完成從實際結(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)合實際情況，分析了造船龍門起重機運行中受到的載荷，并對動載萄、風載蘅、慣性載荷給出了可行的計算方法；基于有限元分析軟件ANSYs，分析了本造船龍門起重機的主梁剛度，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，是運行中應引起關(guān)注的指標量：各種典型工況下結(jié)構(gòu)關(guān)鍵位置

5、應力分析結(jié)果顯示，其應力值也在允許的范圍內(nèi)，并分析得到了相應的應力云圖；運用力矩法計算了起重機的力矩，得到了本造船龍門起重機在工作狀態(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，取得了本起重機前六階固有頻率及振型圖，并對振型可能的激振原因進行了分析。上述分析為門機的安全運行提供了監(jiān)控依據(jù)。4)從人、機、環(huán)、工況因素、管理五個方面制定了造船龍門起重機安全可靠運行的指標體系，使用模糊綜合評判方法對造船龍門起重機的運行可靠性進行了評定