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虚拟样机技术是一种新兴设计方法，在机算计中对样机的实际工作状况进行虚拟仿真，用来等效在传统设计过程实际物理样机的试验过程，在很大程度上缩短了设计周期，节约了设计成本，提高了设计品质。我国能源形势严峻，研究深海自升式钻井平台的关键技术，提高海上钻井作业能力，对于我国海油事业发展，缩短与国外海油大国差距起到重要作用，同时对于我国国民经济发展有着重要的意义。本文围绕虚拟样机技术，对自升式钻井平台升降锁紧系统的设计方法展开研究，设计了规范的建模方案，提出了合理的仿真方法，以计算结果与理论分析为依据，进行升降平台结构参数优化方法的研究，最后在此基础上创新虚拟样机技术的应用，设计并实施了平台的半物理仿真方案。首先，对基于虚拟样机技术的自升式钻井平台锁紧装置斜面传力角度优化方法进行研究。以多体动力学计算理论为基础，在ADAMS中建立了平台锁紧装置的动力学仿真模型，对锁紧动作进行仿真，依据计算的结果，基于最小二乘法理论，提出了平台锁紧装置传力斜面角度的优化方法，并得到了相应的优化结果。另外，对基于虚拟样机技术的自升式钻井平台锁紧装置齿面摩擦系数优化方法进行研究。以有限元计算理论为基础，在HYPERWORKS中建立了平台锁紧齿条的有限元模型，对锁紧齿条静态受载进行模拟分析，依据计算的结果，基于三次样条插值理论，提出了平台锁紧齿条齿面摩擦系数的优化方法，并得到了相应的优化结果。最后，基于以上研究，对虚拟样机技术的应用进行创新，研究基于虚拟样机技术的自升式钻井平台整机升降动作半物理仿真方法。在已完成的升降实物控制系统基础上，建立了整机的虚拟样机模型，搭建了二者的通信接口，完成了数据的交互，实现了对于平台升降动作的半物理仿真，验证了平台升降锁紧系统的设计。