Pro/E+ANSYS风电吊装船固桩架结构分析与优化设计+CAD图纸(2)

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2.1海洋平台的结构简介 5

2.2升降装置与固桩架的结构简介 6

2.3工作方式 7

2.4本章小结 8

第三章固桩架三维PRO/E模型的建立及结构分析 9

3.1 Pro/E建立模型及Pro/E软件的介绍 9

3.2原有固桩架模型的建立及结构分析 10

3.2.1原有固桩架模型的建立 10

3.2.2原有固桩架的结构分析 11

3.3优化的固桩架模型（不带吊机）的建立及结构分析 12

3.4 本章小结 14

第四章运用ANSYS软件对固桩架进行有限元分析 15

4.1有限元软件ANSYS的介绍及ANSYS主要的分析步骤 15

4.2固桩架的材料和应施加的约束和载荷 16

4.3原有固桩架的ANSYS分析 16

4.3.1生成模型及添加材料等属性 16

4.3.2原有固桩架的网格划分和约束，载荷的施加 17

4.3.3原有固桩架的分析云图 18

4.4 固桩架（优化）-1的ANSYS分析 19

4.4.1生成模型及添加材料属性及网格划分： 19

4.4.2施加约束以及载荷，计算得出结果 20

4.5固桩架（优化）-2的ANSYS分析 21

4.4.2计算并得出结果云图 22

4.5 ANSYS的结果分析与讨论 23

4.5.1原有固桩架的ANSYS 分析 23

4.5.2固桩架（优化）-1的结果分析及与原有固桩架的比较 24

4.5.3固桩架（优化）-2的结果分析及与原有固桩架的比较 24

4.6本章小结 25

第五章两种固桩架的比较 26

5.1 计算两种固桩架的质量 26

5.2 两种固桩架位移变形的比较 27

5.3两种固桩架受力大小的比较 27

5.4本章小结 28

结语 29

致谢 30

参考文献 31

第一章绪论

1.1选题的目的和意义

在当今可再生能源高度紧张的情况下，世界各国都对风力发电加大了投入力度，海上风力的利用更是尤为重要。非可再生能源也是濒临匮乏，特别是每天消耗巨大的石油，全球50％的石油都储藏在海洋里，所以说海洋石油的开采也是尤为的重要。不管是利用海上风力发电，还是来开采储藏在海洋里的石油，这些都离不开海洋平台、安装船。而固桩架就是其中一个重要的机械结构。我国自主设计的海洋平台（石油平台）基本上都是固桩架，桩腿，桩靴分开的，并不是一体的，加上海上的环境有时候也及其恶劣，时常伴随着海风，海浪，海冰使海洋平台的震动频率加大，所以在安装和使用固桩架的时候，往往会出现很多问题，最大的问题就是屈服和疲劳强度不够。另外海洋平台设施的材料十分昂贵，其因受环境的限制技术要求高，所以它的技术装备的造价也十分昂贵。尤其当海洋平台愈来愈向深海及大洋推进，工程的规模日趋庞大，其所需投资日益剧增，这就要求人们对海洋环境条件的认识和对工程设施的设计理论与设计结构有很大的提高与优化，以期在保证工程设施能安全可靠地工作前提下节约材料，减少维修期限以节约投资。