深水套筒式连接器卡爪机构设计优化

作     者：彭飞 段梦兰 王金龙 范嘉堃 PENG Fei;DUAN Meng-lan;WANG Jin-long;FAN Jia-kun

作者机构：中国石油大学(北京)海洋油气研究中心北京102249 复旦大学力学与工程科学系上海200433 

基　　金：国家重大科技专项中子课题(2012ZX05026-003-01) 国家重大科技专项中子课题(2011ZX05026-03-02) 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2014年第6期

页      码：24-27页

摘      要：目前我国深水油气的开发技术刚刚起步,锁紧技术还属空白。卡爪作为深水套筒式连接器的关键部件,其结构十分复杂。通过对连接器锁紧机构进行力学分析,研究在同等内部介质压力作用下摩擦因子及其重要角度参数与所需液压缸预紧力的作用关系,并优化出相关参数的推荐值,为今后样机设计提供了理论依据。之后,在Hypermesh中对卡爪模型建模,以Optistruct为求解器,以卡爪最恶劣的服役工况下的载荷为设计基准,对卡爪结构进行拓扑优化,在满足加工工艺和考虑成本的前提下,优化了卡爪上下两端的自由尺寸,优化后卡爪同样满足强度要求,且质量降低了16.1%,到达了轻量化设计的目的。

主 题 词：卡爪 力学分析 Optistruct 拓扑优化 轻量化设计 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 082002[082002] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3997.2014.06.007

馆 藏 号：203735456...