本文關(guān)鍵詞：坐底式玻璃鋼勘測平臺總體設(shè)計(jì)與分析

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【摘要】：隨著陸地資源的逐漸枯竭,世界各國已經(jīng)意識到海洋資源開發(fā)的重要性。海洋勘測是海洋開發(fā)利用的基礎(chǔ)。為了促進(jìn)海洋勘測技術(shù)的發(fā)展,文中提出了一種可坐沉于海底、便于升沉、防磁性好、透波性好、抗腐蝕能力強(qiáng)、使用壽命長、承載能力大、可靠性高的大型玻璃鋼平臺。 分析平臺的設(shè)計(jì)要求,通過逐步近似的思想,獲得了平臺的最終可行方案,并對最終可行方案進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。對平臺結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化分析,建立了參數(shù)化平臺模型,為平臺進(jìn)一步的計(jì)算與建造提供了基礎(chǔ)。 為了能夠合理的選擇玻璃鋼材料,對玻璃鋼材料的基本性能進(jìn)行了總結(jié),并對纏繞成型玻璃鋼材料、糊制成型玻璃鋼材料、拉擠成型玻璃鋼材料進(jìn)行了拉伸試驗(yàn),驗(yàn)證了三種材料的縱向力學(xué)性能。另外,通過對玻璃鋼的對接連接進(jìn)行了試驗(yàn),本文得到了可以提高接縫承載能力的幾種方法,并對連接方式的實(shí)施提出了建議。 為了便于計(jì)算平臺的浮態(tài)、穩(wěn)性,以及提高設(shè)計(jì)效率,本文開發(fā)了玻璃鋼平臺參數(shù)化浮態(tài)、穩(wěn)性計(jì)算子系統(tǒng)。本文首先論述了AutoCAD二次開發(fā)的幾種方式,并對幾種二次開發(fā)方式進(jìn)行了比較。然后本文詳細(xì)論述了通過C#語言基于ActiveX Automation對象模型二次開發(fā)AutoCAD平臺實(shí)現(xiàn)本文三維參數(shù)化模型建立的具體方法。最后本文基于平臺三維參數(shù)化模型實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化浮態(tài)、穩(wěn)性計(jì)算。 為解決平臺設(shè)計(jì)過程中的復(fù)雜結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題,本文提出并實(shí)現(xiàn)了基于遺傳算法的參數(shù)化結(jié)構(gòu)有限元優(yōu)化方法。在優(yōu)化計(jì)算方面,對遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn),提高了遺傳算法收斂速度,使算法更適用于本文的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題。在結(jié)構(gòu)分析方面,本文詳細(xì)論述了在ANSYS平臺下通過APDL語言實(shí)現(xiàn)參數(shù)化結(jié)構(gòu)有限元分析的具體方法。本文以C3語言為基礎(chǔ),跨VS.NET、MATLAB、ANSYS三平臺進(jìn)行混合編程,實(shí)現(xiàn)了基于遺傳算法的玻璃鋼平臺參數(shù)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化子程序,并具體論述了三平臺間的接口問題及程序的具體實(shí)現(xiàn)。最后本文通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化子程序?qū)ζ脚_進(jìn)行了優(yōu)化,可以大幅度降低平臺結(jié)構(gòu)重量。 本文完成了一種特種深海坐底式玻璃鋼勘測平臺的總體設(shè)計(jì)與分析,建立了合理的設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)流程,實(shí)現(xiàn)了本文平臺的快速設(shè)計(jì)。同時,本文的參數(shù)化思想、浮態(tài)穩(wěn)性計(jì)算方法及有限元結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法也普遍適用于船舶與海洋工程領(lǐng)域的相關(guān)問題。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U674.38

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本文編號：1294693