基于ANSYS和响应面法的排管机立柱优化设计

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L2和折弯板角度α对最大总变形的敏感度最高,增大L2和α的数值可以有效减小最大总变形量;L2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,L2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.

关键词：排管机、立柱、响应面法、敏感性分析、优化设计

所属期刊栏目：47

分类号：TE926(石油机械设备与自动化)

资助基金：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

在线出版日期：2019-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：40-48