原创《插销式升降机构和船体连接结构时域响应分析》：本论文为您写插销毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
摘 要： 针对配备插销式液压升降系统的自升式平台在举升时的起动加速度问题,本文基于AMESim软件对升降机构举升时设备和船体的动力响应问题建立仿真模型,并依此展开多项计算及相应的对 析,可用于优化船体结构设计和指导设备系统设计.
关键词：自升平台；升降装置；系统仿真；AMESim
中图分类号：TE923 文献标识码：A
Time Domain Response Simulation Of Pin Type Hydraulic Jacking Actuator
And Hull Connecting Structure
LUO Xiaoning
（Bestway Marine & Energy Technology Co., Ltd., Shanghai 201612）
Abstract：Focusing on the jacking acceleration of hull structure for liftboat with pin type jacking system, this paper establishes and analyzes the connection model of jacking actuator and hull structure with the software AMESim for the optimization of hull structure design and guidance of equipment design.
Key words：Liftboat； Jacking system； System simulation； AMESim
1引言
自升式平台是一种典型的特种水上设施,带有自升降功能是其显著特征,近年来,自升式平台在国内进入了快速发展阶段.
升降装置是自升式平台的核心设备,从形式上主要分为液压插销式和齿轮齿条式两类.升降装置和平台总体、结构、轮机、电气各专业设计之间的接口盘根错节,因而平台的设计者除了对平台体的掌握以外,也需要对该类重点设备的特性进行了解,这也是海洋工程和传统船舶设计过程中的最大不同之處.
当平台采用单步进式插销式液压升降装置时,由于其机构原理决定了只能采用间歇式动作,每一个举升动作周期内,设备都会对船体固桩连接结构产生一个额外的正向启动加速度,故船体固桩结构局部区域的强度计算必须考虑升降装置举升动作时额外的启动加速度.
随着用户对平台的升降速度要求越来越高,为了提高升降速度,这个启动加速度也越来越大,要求船体结构额外加强,这和船体结构的轻量化设计期望之间产生了矛盾.某船级社在审查此类平台时,曾提出了额外采用1.33的动载安全系数要求,这项要求引起的额外结构加强,意味着失去了数十吨的可变载荷能力.
虽然通过实船试验也可以测得这类数据,但一方面很难在建造完成后再去改动船体或设备,另一方面海工建造大多属于写作型产品难有先例参考.故为了在设计阶段得到针对这个问题的最优配置解,就必须进行量化计算和对 析,目前关于这个领域的具体研究和文献还非常之少.
本文利用多学科领域复杂系统建模和仿真平台LMS Imagine.Lab AMESim软件,根据具体的自升式平台参数,对这一问题进行建模计算和对 析,以求得最佳匹配参数,优化船体结构设计,指导设备选型.具体目标是：（1）确定最大结构承载工况； （2）将对应的启动加速度控制在0.1g以内.
2分析对象
本文分析的对象为某自升式平台,平台长42m、宽为50m、最小举升重量4400 t；设有4套圆柱型桩腿,每套桩腿配备1套单步进插销式液压升降机构.升降机构主要由缓冲装置、定环梁、升降油缸和动环梁等部件组成,其中升降油缸共有4套,并联驱动,通过环梁和桩腿间的导向实现机械同步.单套升降机构的最大升降能力为1800 t,最大油缸顶升速度为0.66m/min.
固桩室是船体结构的一部分,船体和载荷的重量均通过固桩室（顶棚）传递到缓冲装置上,再依次经过定环梁、升降油缸、动环梁传递到桩腿上,因而整个受力结构类似多个弹簧质量环节串联的悬挂机构.
升降机构（见图1）既要在额定工况下工作,也要在预压工况下工作,两种工况下负载有很大不同.执行举升动作时,整个机械受力由升降油缸驱动,经过最初的加速段进入匀速运行状态.在系统动力模型中,主要参数为：
船体质量分量：1100～1800×10^3Kg
船体和桩腿间动摩擦力：150 KN
固桩室顶棚质量：36×10^3 Kg
固桩室垂向刚度：2.3×10^9 N/m
结构阻尼比：0.07
缓冲装置垂向刚度：1.46×10^10 N/m
定环梁和活塞杆质量：22×10^3 Kg
油缸总库仑摩擦力：20 KN
升降油缸参数：4×φ500/φ360-1600 mm
升降油缸启动压力：0.25 MPa
主泵源压力：25 MPa
3模型建立
根据实际船体和设备机构连接原理,在AMESim中建立升降机构动力模型如图2所示.整个模型分为机械弹簧质量模块和液压驱动控制模块两大部分,并有机地结合在一起,从而利用了该软件平台的多学科联合计算功能,可从最初电气控制信号开始,一次性完整的模拟液压系统、执行机构和受力结构的时域响应过程,实现快速求解和优化.
3.1机械弹簧质量模块
（1）Mass_friction2port [MAS004]用于模拟船体质量分量及其和桩腿间的摩擦阻力.其中,质量分量分为多种工况进行模拟,摩擦力的大小则根据平台总体环境载荷计算得出.考虑自升式平台设计作业工况下风浪流对平台的综合作用及由此而在桩腿和上下导向环间产生的水平力,并按0.15倍的摩擦系数考虑；
插销论文参考资料：
结论：插销式升降机构和船体连接结构时域响应分析为适合插销论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关不锈钢插销开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
