水冷盘式制动器热疲劳失效有限元分析

针对海洋钻井绞车在连续下钻过程中的制动工况,建立了水冷盘式制动器三维热—机耦合分析模型,运用大型有限元分析软件ABAQUS数值模拟了制动器的制动过程,获得了制动盘表面及内部温度场与应力场的分布特征,并以此为基础分析了制动盘热疲劳失效的机理。研究结果表明:连续制动工况下,制动盘的温度场与应力场相互耦合,两者具有相似的变化规律;周向热应力是形成制动盘表面初始裂纹的主要应力分量,在热应力反复作用下,该初始裂纹发展为粗大的裂纹,最终导致制动盘的断裂。分析结果与实际情况吻合较好,从而证明了该分析方法的正确性和可行性。

基于模糊聚类分析的锚绞机模块划分方法研究

在分析现有模块划分方法不足的基础上,提出了面向产品创新设计的3种模块划分方法。研究模糊聚类分析方法中的直接聚类法,并以现有产品为对象,研究了产品各功能与结构单元之间的相关度,构造了它们之间的模糊关系矩阵,运用模糊聚类分析方法,实现了产品模块的合理划分。该方法的有效性在锚绞机模块划分实例中得到了验证,为产品模块划分提供了参考。

海洋钻井绞车用水冷式制动盘瞬态温度场分析

对海洋钻井绞车用水冷式制动盘,建立了三维瞬态热-机耦合理论模型和有限元分析模型。运用有限元分析软件ABAQUS,对钻井绞车紧急制动工况进行了数值模拟,分析了制动盘瞬态温度场分别在半径方向、周向和不同厚度处的分布特征和变化规律。计算结果表明:紧急制动时,制动盘在径向与周向均存在很大的温度梯度,相比之下,径向的温度梯度更大;制动结束时刻,温度的影响层深度很浅,盘面瞬时温度很高且高温区域集中在制动盘摩擦表面的中部区域。很高的盘面温度在短时间得不到消散是导致制动盘高温氧化的重要原因。

基于APDL的船用起重机吊臂的参数化设计

在对船用起重机吊臂的结构分析的基础上,对船用起重机吊臂参数化设计方法进行了研究,利用ANSYS参数化设计语言APDL对某一船用起重机吊臂进行了参数化设计与分析,提出了起重机吊臂参数化建模分析方法,并给出了应用实例,实现了起重机系列化设计中吊臂系列数值模拟的参数化,缩短了产品开发周期。