海底管道主要采用铺管船法铺设,张紧器系统是铺管船配套的关键设备,其性能直接影响整个海上管道铺设作业。一般来说,铺管船上配套的张紧器按工作驱动方式的不同可以分为两大类:一类是液压式的,一类是电动式的,他们各有其特点,两者在铺管船上都有广泛的应用。国外在张紧器研究方面技术成熟,经验丰富,已经开发出适应不同作业环境的张紧器,随着海洋油气的开发国内对张紧器也做了一些研究,但都是一些基础性的,而且型号比较单一。本为以电力驱动为基础,设计一种新型结构的张紧器,并应用ANSYS有限元软件进行了分析和优化研究。主要完成了以下几个方面的工作:　　 介绍了铺管船法铺设海底管线的三种方式,并分析对比了他们的优缺点;对张紧器系统的总体设计进行了分析研究,详细的探讨了电力驱动张紧器系统结构、功能和张紧器系统的工作原理。　　 确定了设计张紧器系统所需的必要参数,对电力拖动系统进行了重点研究,确定了驱动方式和电动机的选型。根据铺管作业要求,采用AutoCAD和Solidworks软件对张紧器框架和主梁等主要结构进行了设计和三维造型。对张紧器的工作环境进行了介绍,重点研究了张紧器作业时所受的各种载荷情况。对组成张紧器主要结构的梁和板进行了研究,建立了它们的有限元模型,为有限元分析做了理论基础。　　 采用ANSYS有限元软件对设计出的框架和主梁进行分析,验证了设计了可靠性,并发现了初次设计中存在的一些不足,如设计过于保守造成重量过大等情况。在有限元分析的基础上针表现出来的不足用ANSYS模块对框架和主梁的结构和尺寸进行了优化,得到了优化后结构更加合理,体积重量更小的框架和主梁模型。　　 本文成功设计了一种新型结构的电力驱动张紧器系统,其研究成果不仅丰富了国内张紧器的类型,而且为以后的张紧器系统的研究,改进和优化工作奠定了基础,具有一定的借鉴指导意义和广泛的使用前景。