FLNG船用压缩机减振关键问题研究
发布时间：2021-06-21 06:07
作为FLNG的重要设备之一,船用压缩机组（压缩机和电动机）对FLNG的正常生产起到至关重要的作用。FLNG船用压缩机组在工作时受到的振动可以分为两大类:海洋环境引起的船体低频、大幅度运动;船上各种设备工作时产生的高频、小幅度振动。这些振动均会对FLNG船用压缩机的正常工作产生不利影响。在工程中,对于设备的减振主要采用弹簧隔振器,它具有减振元件质量小、对高频振源起到良好隔振效果的特点,但是对来源于海洋环境造成的船体运动而导致的对设备的不利影响却无能为力。本文提出一种新型减振方案,目的是能够同时对高频和低频的振源进行有效的隔振,以保证FLNG船用压缩机组在恶劣的工作环境下仍能正常工作。首先,建立FLNG的船体边界元模型,将响应幅值算子（RAO）数值计算结果与实验结果进行验证,以确保模型建立的正确性。然后参考法国船级社（BV）相关规范,对FLNG在一年一遇海况和百年一遇海况下的六自由度响应进行数值模拟。通过数值计算可以得知,FLNG在百年一遇海况下具有较大的横摇、纵摇幅度;此外,结合中国船级社（CCS）的相关规范,功能相似的船载设备需要适用于较大的船体横摇、纵摇的工作条件。这些都极有可能会对...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 对FLNG水动力性能的研究
1.2.2 对消极减振装置的研究
1.2.3 对主动隔振装置的研究
1.3 本文的主要研究内容
2 FLNG的水动力性能分析
2.1 FLNG船体参数及模型的建立
2.2 FLNG的数值计算的响应幅值算子验证
2.3 一年一遇、百年一遇海况下FLNG运动幅值的预报
2.4 本章小结
3 弹簧减振装置的局限与新型减振装置的提出
3.1 FLNG船用压缩机工作环境综述
3.2 船用弹簧隔振器的局限
3.2.1 船用弹簧隔振器的基本原理及局限
3.2.2 负刚度机构的原理及局限
3.3 新型减振装置的减振原理和减振方案
3.4 新型减振装置的初步结构参数设计
3.4.1 接触理论简介
3.4.2 新型减振装置接触区域的有限元计算
3.4.3 新型减振装置结构参数的初步设计
3.5 本章小结
4 新型减振装置的强度校核
4.1 概述
4.1.1 强度计算的主要思路
4.1.2 强度计算时的许用值
4.1.3 边界条件的施加
4.1.4 单元与网格的选取
4.2 静载荷工况下新型减振装置的强度有限元计算
4.2.1 支架部分的有限元计算
4.2.2 底座部分的有限元计算
4.3 动静组合载荷工况下新型减振装置的有限元计算
4.3.1 支架部分的有限元计算
4.3.2 底座部分的有限元计算
4.4 本章小结
5 新型减振装置振动特性的有限元计算
5.1 概述
5.2 新型减振装置的固有频率分析
5.3 新型减振装置的强迫振动响应分析
5.3.1 5.0 Hz~13.2Hz振动下底座部分的强迫振动响应分析
5.3.2 13.2 Hz~25Hz振动下底座部分的强迫振动响应分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]FLNG水动力性能研究进展[J]. 张新放,关克平. 油气储运. 2017(08)
[2]波浪载荷对FLNG运动响应的影响规律研究[J]. 鹿来运,郑文科,马玉婷,陈杰,蔡伟华,姜益强. 节能技术. 2017(02)
[3]HERTZ 接触应力屈服强度问题研究[J]. 杨咸启,刘胜荣,曹建华. 机械强度. 2016(03)
[4]FPSO模块支墩建造精度控制方法研究[J]. 杨亚男,唐坤,陈曙梅,王璞. 船舶与海洋工程. 2015(06)
[5]软钢-滚动隔震支座的力学性能分析[J]. 李雄彦,解朋,薛素铎. 地震工程与工程振动. 2014(06)
[6]FPSO模块支墩结构形式与设计原则[J]. 迟少艳,赵耕贤. 船舶与海洋工程. 2014(04)
[7]LNG生产发展新趋势[J]. 姚震,赵月峰,王新红. 中外能源. 2014(04)
[8]浅谈国内海上气田开发模式的发展趋势[J]. 于成龙,李慧敏. 天然气勘探与开发. 2014(01)
[9]高性能洛仑兹电机驱动器的研究[J]. 王仕博,陈学东,王君锋,曾理湛,李小清. 微电机. 2012(06)
[10]滚动轴承接触问题的有限元分析[J]. 马士垚,张进国. 机械设计与制造. 2010(09)
博士论文
[1]正负刚度并联精密主动隔振系统研究[D]. 吴文江.华中科技大学 2014
[2]浮式液化天然气装备（FLNG）水动力性能的数值分析及实验研究[D]. 赵文华.上海交通大学 2014
[3]面向精密仪器设备的主动隔振关键技术研究[D]. 李国平.浙江大学 2010
硕士论文
[1]FLNG-LNGC旁靠外输过程的水动力特性分析[D]. 齐月才.大连理工大学 2016
[2]安装SMA-滚珠隔震支座的框架结构研究[D]. 张健.青岛理工大学 2015
[3]浮式液化天然气生产装备（FLNG）单点系泊系统水动力特性研究[D]. 谢志添.上海交通大学 2015
[4]FPSO-LNG多体系统水动力数值计算及分析[D]. 祁祺.华中科技大学 2011
本文编号：3240142
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 对FLNG水动力性能的研究
1.2.2 对消极减振装置的研究
1.2.3 对主动隔振装置的研究
1.3 本文的主要研究内容
2 FLNG的水动力性能分析
2.1 FLNG船体参数及模型的建立
2.2 FLNG的数值计算的响应幅值算子验证
2.3 一年一遇、百年一遇海况下FLNG运动幅值的预报
2.4 本章小结
3 弹簧减振装置的局限与新型减振装置的提出
3.1 FLNG船用压缩机工作环境综述
3.2 船用弹簧隔振器的局限
3.2.1 船用弹簧隔振器的基本原理及局限
3.2.2 负刚度机构的原理及局限
3.3 新型减振装置的减振原理和减振方案
3.4 新型减振装置的初步结构参数设计
3.4.1 接触理论简介
3.4.2 新型减振装置接触区域的有限元计算
3.4.3 新型减振装置结构参数的初步设计
3.5 本章小结
4 新型减振装置的强度校核
4.1 概述
4.1.1 强度计算的主要思路
4.1.2 强度计算时的许用值
4.1.3 边界条件的施加
4.1.4 单元与网格的选取
4.2 静载荷工况下新型减振装置的强度有限元计算
4.2.1 支架部分的有限元计算
4.2.2 底座部分的有限元计算
4.3 动静组合载荷工况下新型减振装置的有限元计算
4.3.1 支架部分的有限元计算
4.3.2 底座部分的有限元计算
4.4 本章小结
5 新型减振装置振动特性的有限元计算
5.1 概述
5.2 新型减振装置的固有频率分析
5.3 新型减振装置的强迫振动响应分析
5.3.1 5.0 Hz~13.2Hz振动下底座部分的强迫振动响应分析
5.3.2 13.2 Hz~25Hz振动下底座部分的强迫振动响应分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]FLNG水动力性能研究进展[J]. 张新放,关克平. 油气储运. 2017(08)
[2]波浪载荷对FLNG运动响应的影响规律研究[J]. 鹿来运,郑文科,马玉婷,陈杰,蔡伟华,姜益强. 节能技术. 2017(02)
[3]HERTZ 接触应力屈服强度问题研究[J]. 杨咸启,刘胜荣,曹建华. 机械强度. 2016(03)
[4]FPSO模块支墩建造精度控制方法研究[J]. 杨亚男,唐坤,陈曙梅,王璞. 船舶与海洋工程. 2015(06)
[5]软钢-滚动隔震支座的力学性能分析[J]. 李雄彦,解朋,薛素铎. 地震工程与工程振动. 2014(06)
[6]FPSO模块支墩结构形式与设计原则[J]. 迟少艳,赵耕贤. 船舶与海洋工程. 2014(04)
[7]LNG生产发展新趋势[J]. 姚震,赵月峰,王新红. 中外能源. 2014(04)
[8]浅谈国内海上气田开发模式的发展趋势[J]. 于成龙,李慧敏. 天然气勘探与开发. 2014(01)
[9]高性能洛仑兹电机驱动器的研究[J]. 王仕博,陈学东,王君锋,曾理湛,李小清. 微电机. 2012(06)
[10]滚动轴承接触问题的有限元分析[J]. 马士垚,张进国. 机械设计与制造. 2010(09)
博士论文
[1]正负刚度并联精密主动隔振系统研究[D]. 吴文江.华中科技大学 2014
[2]浮式液化天然气装备（FLNG）水动力性能的数值分析及实验研究[D]. 赵文华.上海交通大学 2014
[3]面向精密仪器设备的主动隔振关键技术研究[D]. 李国平.浙江大学 2010
硕士论文
[1]FLNG-LNGC旁靠外输过程的水动力特性分析[D]. 齐月才.大连理工大学 2016
[2]安装SMA-滚珠隔震支座的框架结构研究[D]. 张健.青岛理工大学 2015
[3]浮式液化天然气生产装备（FLNG）单点系泊系统水动力特性研究[D]. 谢志添.上海交通大学 2015
[4]FPSO-LNG多体系统水动力数值计算及分析[D]. 祁祺.华中科技大学 2011
本文编号：3240142
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