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《哈尔滨工程大学》 2018年
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海上撤离系统锁紧机构可靠性研究

张新元  
【摘要】:多点锁紧机构是海上撤离系统的关键机构之一,其在规定的条件下、规定的时间内完成规定功能的可靠性在一定程度上影响着撤离系统施放的可靠性。本文针对多点锁紧机构存在的运动精度问题和结构强度问题,进行了机构运动可靠性分析和结构强度可靠性分析,为此主要完成以下工作:首先,根据实际工况采用故障树法分析可能导致锁紧机构失效的原因。对于多点锁紧机构在平面内运动可靠性问题,本文利用复合铰链零错位法处理机构中的复合铰链问题,构建了机构运动分析的基础模型,在该模型的基础上,利用连续接触模型和矩阵法建立综合考虑铰链间隙和杆长制造误差的机构运动精度分析模型,利用该模型可以分析锁紧机构各输出构件的输出参数特性。采用一次二阶矩法建立机构各输出部件的输出参数的机构运动可靠性模型,通过串联可靠性模型建立多点锁紧机构的系统运动可靠性模型,分析得到机构的系统运动可靠性参数。其次,本文对于机构的结构可靠性进行了分析。根据实际工况,分析在载荷和重力作用下锁紧机构在由四支点变成三支点支撑时各锁紧块所承受载荷的变化情况。根据载荷分析,选择最危险的一个锁紧块依据随机有限元理论借助ANSYS分析软件运用蒙特卡洛和响应面法方法分析其在考虑材料和载荷随机变量的条件下的结构可靠性。最后,本文以标准粒子群算法为基础,采用自适应权重法和杂交混合算法对标准算法进行改进,并运用锦标赛选择算子处理约束问题,建立了能够处理约束问题的改进粒子群算法。以运动精度为优化目标以杆长空间约束为约束条件建立优化模型,对机构的杆长参数进行优化。并运用拓扑优化和尺寸优化相结合的方式优化锁紧块的结构,实现拓扑结构和尺寸参数的双优化。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:P75

【参考文献】
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