大吨位沉船打捞链式同步提升平台设计

发布时间：2017-10-15 07:26

  本文关键词：大吨位沉船打捞链式同步提升平台设计

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【摘要】：近年来,随着造船业、海洋运输业、海洋油气业、海洋工程建筑业、滨海旅游业及捕捞养殖业等产业的快速发展和海洋开发利用力度的不断加大,事故遇险船舶的吨位也越来越大。2005年至2009年期间与2000年以前相比,打捞最大沉船吨位从几千吨增大到几万吨,如不及时拖离航道打捞就会严重阻塞航道,而更大吨位船舶如果出现同类情况,那就可能发生“一船沉没,全港瘫痪”的重特大突发事件。大型海洋石油钻井平台遇险事故也逐渐增多,大吨位海洋平台的打捞正在成为一种新的需要。如果没有可以应对的抢险打捞能力,没有大吨位的打捞技术装备,在未来遇到更大吨位的打捞对象时将难以顺利作业甚至束手无策。本论文针对现有提升打捞系统进行改进,设计了具有被动式升沉补偿系统的大吨位链式同步提升系统执行机构,该系统通过对波浪和船舶运动预测控制,对船舶的升沉运动进行补偿,使驳船始终保持相对静止状态或在较高海况下使其升沉运动大幅度降低,用以满足不同海况下对沉船进行打捞的要求。首先,设计了一种带有升沉补偿装置的链式水平提升执行机构,该机构既可以克服普通钢缆提升速度慢效率低,对驳船改造成本大的缺点,又可以实现恶劣海况下对沉船的平稳提升,以保障提升过程的平稳高效和安全性。其次,为了验证设计的安全可靠性,需要得到沉船的起吊力来进行强度校核。本论文采用动力学软件ADAMS对建立的沉船模型进行动力学仿真分析,得到了在不同海况下沉船升沉状态下的起吊力。再次,通过分析ADAMS仿真结果,得到不同海况下的最大沉船升沉起吊力,然后运用ANSYS和ADAMS的数据接口把力的数据导入到ANSYS中进行锚链和提升系统升沉补偿系统关键受力部件的强度校核。最后,为了对本文的设计进行一个验证,设计一种小型化的实验平台,用两个六自由度摇摆台来模拟驳船升沉,验证补偿系统的补偿效果。
【关键词】：链式提升 升沉补偿 沉船打捞 运动学仿真
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U676.63
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 课题背景及意义9-11
• 1.2 课题必要性11
• 1.3 提升系统发展现状11-15
• 1.4 升沉补偿系统发展现状15-21
• 1.5 课题的主要研究内容21-22
• 第2章 带有升沉补偿器的链式提升系统结构设计22-36
• 2.1 系统结构概述22-24
• 2.2 提升系统结构设计24-29
• 2.2.1 主提升缸的参数设计25-27
• 2.2.2 上夹持器和下夹持器的结构设计27-28
• 2.2.3 提升底座与导轨结构设计28-29
• 2.2.4 提升系统工作原理与参数29
• 2.3 升沉补偿器的结构设计29-34
• 2.3.1 被动式升沉补偿器的机械结构设计30-31
• 2.3.2 被动式升沉补偿器补偿缸参数设计31-32
• 2.3.3 被动升沉补偿器原理与工作过程32-34
• 2.4 导链轮与轮支架的结构设计34-36
• 第3章 基于ADAMS沉船起吊力建模与仿真36-53
• 3.1 ADAMS软件简介36-38
• 3.2 沉船起吊三维模型建立38-39
• 3.3 船体随波浪运动的位移响应分析39-43
• 3.3.1 系泊软件ARIANE简介39-40
• 3.3.2 不同施工海况下船体随波浪运动位移响应分析40-43
• 3.4 基于ADAMS动力学建模与仿真43-50
• 3.5 升沉起吊力仿真结果分析50-52
• 3.6 本章小结52-53
• 第4章 提升锚链和关键受力部件强度分析53-70
• 4.1 锚链的强度校核53-63
• 4.1.1 锚链的分类与选型53-54
• 4.1.2 用最小二乘法校核无挡环锚链强度54-56
• 4.1.3 基于ANSYS的无挡环锚链强度仿真56-63
• 4.2 导链轮与链轮支架的强度校核63-66
• 4.3 提升挡板的强度校核66-67
• 4.4 补偿器支架和提升底座强度校核67-69
• 4.5 本章小结69-70
• 第5章 沉船提升升沉补偿试验平台结构设计70-77
• 5.1 升沉补偿试验台设计要求70
• 5.2 升沉补偿试验台执行机构设计70-72
• 5.2.1 六自由度摇摆台设计71
• 5.2.2 补偿平台设计71-72
• 5.3 升沉补偿试验台工作过程72
• 5.4 执行机构尺寸与参数设计72-74
• 5.5 试验台链接铆钉强度分析74-76
• 5.6 本章小结76-77
• 第6章 总结与展望77-78
• 参考文献78-81
• 致谢81

【参考文献】

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本文编号：1035848