浅谈石油机械设计的发展趋势

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1、浅谈石油机械设计的发展趋势结课论文时间：2012.1205浅谈石油机械设计的发展趋势支政机自11-2学号：11041222概述机械设计是根据使川要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以人为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分,是决定机械性能的最主要的因索［1］。根据徳国工程师协会文件VD12225的调查分析，产品设计成本约占产品成本的5%〜7%,但却决定了产品制造成本的75%~80%左右［2］。设计工作的质量，直接关系到机械产品的质量性能、研究周期和

2、技术经济效益等。常规设计技术是以经验总结为基础，运用力学和数学形成的公式、图表、手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计，是一种直觉设计、经验设计和静态设计，它目前U经远远不能满足产品的功能和市场需求。现代设计技术是以电子计算机为手段，以网络为基础，建立在现代管理技术之上，运用工程设计的新理论和新方法，实现计算结果最优化，设计过程高效化和口动化的设计技术。它是一种定量的、动态的和科学的设计技术。H前，国内对丁-机械优化设计的研究80%以上局限丁•简单的机械零部件，或対较复杂零部件的简化处理。对于简单的机械零部件，设计变量往往较少，口运用估规

3、设计方法已经研究得比较透彻，我国石油及石化行业正在由以产量为小心向以效益为屮心转变,石油机械行业应加大优化设计的研究力度，捉高石汕机械行业的整体水平，为石汕、石化行业降低成木，提高效益服务。今后石油机械优化设计的对彖已不是简单的机械零部件，而是复杂的零部件、整机直至系列产品和组合产品。对产品的性能要求由单一性要求发展到多性能和全性能要求，这将导致基于复杂系统多性能和全性能要求的优化。产品的性能通常可分为技术性能、经济性能和社会性能，对于某些特殊环境下工作的设备另有一些特殊的性能要求。机械优化将是复杂系统的多LI标、全寿命周期优化。耍解决这样的优化问题须涉及多个学科

4、和多种技术领域，单靠某一学科和某一技术往往很难解决问题。因此21世纪机械优化又是涉及多个学科和多种技术领域的集成优化。对于口前的国内石油机械设计还有许多要完善的地方，其屮我个人认为机械优化设计应该是我们需耍的。随着机械产品设计质量的不断捉高，设计周期的白益缩短，耍求设计者考虑的因素也愈来愈多，其计算方法的复杂性和精确性都是二般传统设计难以完成的，机械优化设计就是在这种情况下，发展起來的一•种现代设计方法。它的普及程度在国内还难以估计，但它在机械产品中的作用是远远不可忽视的，11冇一下实例：对某大型一级减速器,优化设计结果使其重量减轻12%；对某行星减速器，优化设计

5、结果使体积缩小13%；对20台桥式起重机箱形主梁，优化结果使其重量减轻14%等等。另外，化设计后，其动力性能、运动精度得到了显著的改善。冃前,对各种机构进行优机械优化设计已开始由对零部件和机构的设计转向整机或系统设计。总Z,近十儿年來的机械优化设计发展，给机械工程带來了很人的效益，对进一步提高机械产品质量、降低成木和缩短生产周期等方面产生了深刻的影响。L!前机械优化设计还面临着许多挑战，可以简单地归纳为以下二点。机械优化设计数学模型面临的挑战和优化方法所面临的挑战，其中优化方法乂可以从以下方面谈起：1.关于混介离散变量的算法；2.关于多冃标优化设计；3.关于大型优

6、化设计问题；4关于全域最优化的方法。•此外，加强对通用和专用优化软件的性能比较和数据库的研究也是十分迫切的课题。这些方而都是需要我们去完善的。在目前的国内石汕机械制造企业中，它的发展并不是像我们想象的那样快，它的状况也制约着日前的石油机械设计的进步，因此要想实现在目前机械设计基础上的重大突破，我们必须先对石油机械制造企业进行改革。我个人觉得，石油机械制造企业要发展和做强做人，首先要对当前石油机械制造企业面临的市场环境及现状进行准确的判断;其次要对制约当前石油结课论文时间:2012.1205机械企业发展的瓶颈问题进行科学的分析;三是要结合企业自身实际研究和确定企业的

7、总体发展思路，并有将针对性地制定出切实可行的丁作措施。详细论述如下：一、当前石油机械制造企业面临的市场环境及现状分析1•当前石油机械制造企业面临的市场环境分析a.2008年至今的世界经济危机导致了石汕机械设备需求量的卜•降和心产成木的增长。酉先体现在世界经济危机下由于石油需求量的疲软，影响了石油机械设备的市场需求。其次体现在由于石油勘探企业经济效益的下降，致使勘探丁程的设备采购项冃推迟;再次是由于经济危机影响石油机械设备所需的上游产品的采购价格涨幅较人。这些均直接导致了石油机械制造设备需求量的下降和生产成本的增长。b.同业竞争带来的压力口趋显现。从我国当前石汕石化

8、两大集团的