本文關鍵詞：自升式平臺樁腿節(jié)距優(yōu)化及強度分析

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【摘要】：21世紀以來,汽車、船舶以及飛機數(shù)量的飛漲使得當今社會對石油的需求量與日俱增。目前,我國能自主設計制造且具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海洋平臺作業(yè)水深大部分都在40米左右,而我國已經(jīng)完全具備建造大型海洋平臺的能力,因此掌握海洋平臺結(jié)構(gòu)設計的關鍵技術刻不容緩。自升式海洋平臺是所有類型的海洋平臺中應用最廣的一種,隨著我國海洋油氣事業(yè)逐步向黃海、東海和南海等深海海域發(fā)展,自升式海洋平臺桁架式樁腿的長度也需要增加。對自升式海洋平臺桁架式樁腿進行優(yōu)化,有利于保證自升式海洋平臺的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。本文以JU2000E自升式海洋平臺桁架式樁腿為重點研究對象,分析了不同工況、不同波流入射角以及不同載荷施加位置對桁架式樁腿極限承載力的影響;基于免疫遺傳算法采用APDL模塊進行了桁架式樁腿節(jié)距的編程優(yōu)化,并分析了桁架式樁腿各構(gòu)件尺寸變化對樁腿整體重量的影響。在桁架式樁腿節(jié)距優(yōu)化完成后,進行了節(jié)距對樁腿極限強度影響的實驗研究。具體研究內(nèi)容如下:1、對當下國內(nèi)外學者關于自升式海洋平臺桁架式樁腿的優(yōu)化理論和強度研究現(xiàn)狀進行了調(diào)研,確立了本文的研究內(nèi)容和研究意義。2、介紹了幾種常見的優(yōu)化理論方法,并對免疫遺傳算法的定義、特點及原理進行了詳細的介紹。3、根據(jù)JU2000E自升式海洋平臺桁架式樁腿數(shù)據(jù)建立了自升式海洋平臺樁腿的ANSYS有限元模型,基于《海洋移動平臺入級規(guī)范》2012進行了風暴自存和正常作業(yè)兩種工況下樁腿所受波流力的計算,并進行了不同波流入射角、不同工況以及不同載荷施加位置下樁腿極限承載力研究。4、基于免疫遺傳算法,采用ANSYS內(nèi)部的APDL語言進行了自升式海洋平臺桁架式樁腿節(jié)距的編程優(yōu)化,并進行了自升式海洋平臺桁架式樁腿各桿件尺寸變化對樁腿重量影響程度的分析。5、從文章前面優(yōu)化結(jié)果中選取了三種相鄰的自升式海洋平臺桁架式樁腿節(jié)距,采用數(shù)值模擬與試驗方法相結(jié)合的方法進行了樁腿節(jié)距對樁腿極限承載力的影響分析,并通過實驗結(jié)果對理論計算數(shù)據(jù)進行了驗證。
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U674.38
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本文編號：1268927