中期报告-海洋平台疲劳测试试验台设计.ppt

毕业设计中期报告答辩,答辩人：,题目海洋平台疲劳测试实验台设计,院系：工程学院专业：机械设计制造及其自动化2011级,学生姓名：学号：指导教师：,日期：2015.4.16,汇报内容,1.国内研究现状2.整体装置的方案原理3.重要机构的设计及相关计算4.装置的三维模型5.已完成的部分二维图6.后期工作计划,一、国内外研究现状,海洋平台受到风、浪、流等外载荷，是造成平台损坏和发生事故的主要原因。有必要开发出能够模拟风、浪、流环境载荷的试验台，为实时监测海洋平台的安全性提供基础。,倾斜倒塌事故,(1)国内疲劳测试试验机,电液式扭转疲劳试验机,长春机械科学研究院有限公司的产品,电磁谐振式高频疲劳试验机,电液伺服动态疲劳试验机-2014.9,美国英斯特朗电液伺服疲劳试验机8800系列特点：系统集成度高、结构紧凑、超高测量精度和试验的智能化控制。,(2)国外疲劳测试试验机,日本的超声波疲劳试验机,超高频率，极大缩短测试周期,MTS公司的电液高频疲劳试验台,电液伺服疲劳试验机的原理图,特点：成本低，精度高，频率高，应用广泛，智能化控制,不足：通常只能测试装置的零部件，无法对整个设备进行检测。,二.整体装置的方案原理,1.装置的工作原理图,2.运用上位机进行智能控制,3.动力输出装置原理图,三.重要机构的设计及相关计算,1.确定外载荷：风载荷,结果实际平台F=158681N模型风载荷F=158.681N,由（1）和（2）得F=0.613ChCxAV2,其中：P0-基本风压，Ch-平台距离水平面的高度系数Cx-平台的形状系数A-平台各标准化构件的垂直投影面积g为重力加速度取值9.8m/s2r为空气比重取值为12N/m3V为设计风速在这里V=51.5m/s,海浪载荷,莫里森公式计算fb=0.5CvA|u|u+CmD2/4,得到模型海浪载荷Fb=408.23N,单位长度上的海流力,海流载荷：,u2c=u（z/d)1/7d为海水深度，取值为122mU为海面的海流速度取值为0.77m/sZ为距离海底的高度结果实际海流载荷Fl=255310N模型载荷Fl=255.310N,其中：为海水密度A为单位长度投影面积，若为圆形，则A=Dx1=Dm2D为圆形构件直径取值为5mCD为阻力系数取值为1.05,u2c为自海底以上高度为Z出的海流速度,则海流力,有了各个模型载荷，可以根据公式确定液压缸的缸径D和活塞杆直径d：F1=P1A1-P2A2A1=D2/4A2=d2/4其中P2为大气压P1=0.2MPa取=1/1-(d/D)2=1.4最后把D和d圆整为标准尺寸得D=40mm，d=20mm。,计算零件尺寸,再根据选定的速度V，求出液压泵流量，再由实际流量和实际压力求出功率P=qP由传动效率而计算出电机功率，进行电机选型。（包括功率P，输出扭矩T，转速n等）选择标准液压元件，以及传感器和上位机等，特别是正确选择密封元件,2.升降机构和转动机构,实际中海洋平台采用齿轮齿条加液压缸锁紧组合为升降机构,常用的圆弧导轨转动机构,本次设计中采用的升降机构和转动机构,升降机构,转动机构,四.装置的三维模型,执行机构（液压缸）可以自动旋转,海流层圆形钢板可以实现升降,海浪层动力输出装置零件,海风层和海流层动力输出装置零件,五.已完成的部分二维图,锥齿轮,锥齿轮连接轴,主动齿轮轴,六.后期工作计划,1.关键部位的校核（