本文關(guān)鍵詞：FPSO深海采油立管壓力平衡式水下浮體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與力學(xué)性能分析

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【摘要】：在能源消費(fèi)與日俱增的21世紀(jì),深海油氣開發(fā)是大勢所趨,浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油船(FPSO)得以更廣泛地應(yīng)用于遠(yuǎn)海作業(yè)。相對淺海而言,深海立管的長度顯著增大,為此在水下兩三百米處安設(shè)浮體平臺(tái)來支撐立管,從而減小立管對FPSO的拉力。本文針對已有浮體下水安裝操作繁瑣耗時(shí)等不足,設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)形式新穎的壓力平衡式水下浮體平臺(tái)及其內(nèi)部的耐壓浮筒,使浮體平臺(tái)能夠一次性下水安裝,并對耐壓浮筒結(jié)構(gòu)性能展開分析。第一章,敘述了本課題的研究背景與意義,在分析了國內(nèi)外研究FPSO及其水下浮體的現(xiàn)狀后,提出了論文的工作內(nèi)容。第二章,改進(jìn)了已有水下浮體平臺(tái)的下水原理,設(shè)計(jì)出壓力平衡式水下浮體平臺(tái),主體采用非耐壓結(jié)構(gòu)形式,內(nèi)部裝有耐壓浮筒。從而實(shí)現(xiàn)浮體平臺(tái)的一次性下水安裝,并完成了浮體平臺(tái)及內(nèi)壓浮筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)。第三章,將耐壓浮筒的載荷設(shè)計(jì)成外壓,依據(jù)中國船級社《潛水系統(tǒng)和潛水器入級與建造規(guī)范》分析了外壓浮筒的結(jié)構(gòu)性能。然后應(yīng)用多項(xiàng)式響應(yīng)面函數(shù)擬合了規(guī)范中的應(yīng)力,據(jù)此設(shè)計(jì)優(yōu)化了外壓浮筒分段的結(jié)構(gòu)參數(shù)。并且與內(nèi)壓浮筒相比,外壓浮筒具有更小的鋼材屈服強(qiáng)度和重量,是更優(yōu)良的設(shè)計(jì)方案。第四章,基于直接計(jì)算法,在依據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)的外壓浮筒參數(shù)上,從浮筒板厚、鋼材屈服強(qiáng)度、T型材型號(hào)和肋距等參數(shù)對外壓浮筒分段的非線性穩(wěn)定性的影響著手,并利用有限元模型進(jìn)一步分別進(jìn)行了優(yōu)化分析。第五章,對論文的主要工作進(jìn)行總結(jié),并提煉了本論文的創(chuàng)新之處,最后針對本論文的不足展望了以后的研究方向。
【關(guān)鍵詞】：FPSO 壓力平衡式水下浮體平臺(tái) 耐壓浮筒 CCS規(guī)范 響應(yīng)面代理模型 有限元直接計(jì)算 非線性穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U674.38
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題背景和意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析9-14
• 1.3 本文主要工作14-16
• 2 水下浮體平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16-33
• 2.1 水下浮體平臺(tái)設(shè)計(jì)要求16-17
• 2.2 水下浮體平臺(tái)及其下水安裝方案設(shè)計(jì)17-19
• 2.3 水下浮體平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19-27
• 2.4 基于內(nèi)壓的浮筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-32
• 2.5 小結(jié)32-33
• 3 基于規(guī)范的外壓浮筒結(jié)構(gòu)性能分析33-50
• 3.1 基于規(guī)范的外壓浮筒結(jié)構(gòu)分析33-36
• 3.2 基于規(guī)范的外壓浮筒響應(yīng)面代理模型36-46
• 3.3 基于規(guī)范的外壓浮筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)46-49
• 3.4 小結(jié)49-50
• 4 基于直接計(jì)算法的外壓浮筒結(jié)構(gòu)性能分析50-78
• 4.1 外壓浮筒板厚分析50-59
• 4.2 外壓浮筒材料分析59-66
• 4.3 外壓浮筒型材分析66-70
• 4.4 外壓浮筒肋距分析70-77
• 4.5 小結(jié)77-78
• 5 結(jié)論與展望78-80
• 5.1 工作總結(jié)78
• 5.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)78-79
• 5.3 工作展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1134400