基于ANSYS和响应面法的排管机立柱优化设计

作     者：吴鹏 师涛 赵世刚 魏双会 Wu Peng;Shi Tao;Zhao Shigang;Wei Shuanghui

作者机构：兰州兰石能源装备工程研究院有限公司青岛分公司 机械工业油气钻井装备工程技术研究中心 

基　　金：甘肃省科技重大专项计划"自升式平台12 000 m海洋钻井装备的研发"(1602GKDA014) 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2019年第47卷第2期

页      码：40-48页

摘      要：为满足排管机立柱的轻量化设计要求,快速实现设备的降本增效,以排管机立柱截面尺寸优化为研究重点,利用Design Modeler模块进行参数化建模,利用ANSYS Workbench软件静力学模块对立柱的刚度、强度以及振动模态进行有限元分析,并对立柱的结构参数进行优化。分析结果表明:立柱侧壁板宽度L_2和折弯板角度α对最大总变形的敏感度最高,增大L_2和α的数值可以有效减小最大总变形量; L_2和α对最大等效应力的影响是非线性的,随着α的增大,最大等效应力先升高后降低,L_2增大时最大等效应力会降低;优化方案相较原方案质量减轻3. 2%,最大总变形量降低14. 1%,在最大等效应力降低的同时前3阶固有频率均有所提高,达到了减轻立柱质量、增强刚度及提高固有频率的优化目的。所得结果可为类似机械设备的尺寸优化设计提供借鉴与参考。

主 题 词：排管机 立柱 响应面法 敏感性分析 优化设计 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2019.02.007

馆 藏 号：203572486...