自升式平台齿轮齿条失效判别方法.pdf

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1、第23卷第5期(总第137期)船舶V01．23No．52012年lO月SHIP＆B0ATOctober，2012[船舶结构]自升式平台齿轮齿条失效判别方法邱世欣赵胜涛胡楠王玮(中国船级社实业公司天津分公司天津300457)[摘要]齿轮齿条的强度是关系整个平台安全性能的一个重要因素，对其进行强度校核非常必要，而对齿轮齿条进行强度分析的关键问题就是确定施加在齿轮齿条上的载荷。通过建立平台整体有限元模型，分析平台爬升齿轮齿条所受载荷，将上述载荷施加在有缺陷的齿轮齿条模型上，计算出齿轮齿条的极限磨蚀或腐蚀量，并将此极限磨蚀或腐蚀量作为判断目标平台齿轮齿条失

2、效的标准。[关键词】自升式移动平台；爬升齿轮受力；有限元模型；失效[中图分类号]U674．38l[文献标志码]A[文章编号]1001～9855(2012)05—0048—04Failurejudgmentforrackandpinioninself-elevatingplatformQIUShi-xinZHAOSheng—taoHUNanWANGWei(ChinaClassSocietyIndustrialCo．TianjinBranch，Tianjin300457，China)Abstract-Sincethestrengthofrackandp

3、inionisanimportantfactorforthesafetyofthewholeplatform，strengthverificationbecomesnecessa~．Theloadontherackandpinioniscriticalforthestrengthanalysis．Thefiniteelementmodelofthewholeplafotinisbuilttoanalyzetheloadontheclimbingrackandpinionintheplatform．Theseloadsareappliedonthem

4、ode1ofrackandpinionwithdefectstocalculatetheultimateabrasionandcorrosion，whichcanbetakenasthecriterionforfailureiudgmentforrackandpinion．Keywords：self-elevatingmobileplatform；climbingpinionloading；finiteelementmodel；failure系到平台结构安全。本文主要针对齿轮齿条自升式0引言平台爬升齿轮齿条失效判别方法进行研究。随着陆地石油资源的E

5、t益枯竭，开发海洋石油1研究的目的与依据成为人类获取能源的重要途径，而海洋平台作为开发海洋石油资源的最主要设备，其结构强度是否满1．1研究目的足使用要求已经成为相关各方最关注的问题之一。在目前服役的齿轮齿条自升式移动平台中，部目前分析结构强度通常采用有限元软件建立有限元分平台爬升齿轮与齿条出现磨损、坑蚀等缺陷。由模型．并进行加载计算来实现。对于齿轮齿条自升于这些齿轮齿条模数超出《渐开线圆柱齿轮模数》式移动平台，存在损伤的齿轮齿条结构强度，直接关(GB／T1357—1987)的覆盖范围(该标准中齿轮最大【收稿日期]2012—05—21：c修回日期】2

6、012-06-28[作者简介]邱世欣(1981一)，男，汉族，硕士，工程师，主要从事船舶与海洋工程结构物评估。赵胜涛(1975一)，男，汉族，硕士，工程师，主要从事船舶与海洋工程结构物评估。胡楠(1980一)，女，满族，硕士，工程师，主要从事船舶与海洋工程结构物评估。王玮(1984一)，男，汉族，硕士，助理工程师，主要从事船舶与海洋工程结构物评估。48邱世欣．等：自升式平台齿轮齿条失效判别方法模数为50mmm，而爬升齿轮齿条基本都超过这个建立．这里就不赘述。由于计算的目的是为了求解数)，不宜根据《重载齿轮失效判据}JB／T5664—2007各爬升齿

7、轮受力，所以是否能正确模拟桩腿与船体来判断平台爬升齿轮与齿条是否失效口]，所以需要连接．对于准确计算各爬升齿轮受力是非常重要的。对该齿轮齿条进行强度分析来计算出齿轮齿条的极然而，平台整体模型中，模拟爬升齿轮齿条啮合比限磨蚀或腐蚀量，将此极限磨蚀或腐蚀量作为判断较困难。接下来主要讨论下桩腿船体连接的有限元目标平台齿轮齿条失效的标准。模拟。3．1桩腿与船体连接部位载荷分布及有限元模拟[]在建立齿轮齿条自升式移动平台有限元模型的过程中．充分了解不同桩腿与船体连接类型的载荷分布特点，对准确模拟桩腿与船体的连接非常重要。(1)具有锁紧装置的桩腿与船体连接载荷

8、分布＼、特点及有限元模拟桩腿弯矩由上下导向装置、升降装置、锁紧系统图1齿轮模数共同承担。一般来说，桩腿弯矩和由环境载荷导致