【摘要】：隨著陸地資源的枯竭,海洋資源的開發(fā)將越來越受到重視。我國南海蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源和礦產(chǎn)資源,今后必將成為資源開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域,然而南海風(fēng)浪大、海流急、距離大陸遙遠(yuǎn),這些因素一直制約著我國南海資源的開發(fā)與島礁主權(quán)的維護(hù)。超大型浮體(VLFS)是一種超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物,可以部署在近�；蛘邍H水域,能夠作為海上的補(bǔ)給基地或者飛機(jī)場(chǎng),可以供人員長(zhǎng)期駐扎、船舶臨時(shí)�？垦a(bǔ)給、飛機(jī)起降。VLFS的尺度超過1000米,通常由多個(gè)模塊通過連接器拼接組成。連接器的設(shè)計(jì)是VLFS設(shè)計(jì)過程中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),關(guān)系到整個(gè)VLFS的運(yùn)營安全,具有重大的意義。目前國內(nèi)外關(guān)于VLFS連接器的研究主要集中在連接器的動(dòng)力特性研究,研究的是連接器所受的載荷,關(guān)于連接器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是概念設(shè)計(jì),具體結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)較少。本文首先介紹了VLFS和VLFS連接器的研究現(xiàn)狀,提出了連接器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。然后介紹了多模塊浮體水動(dòng)力計(jì)算的理論,接著采用Sesam/GeniE軟件建立了三種VLFS模塊的水動(dòng)力模型,計(jì)算出不同剛度連接器在不同海況、不同海浪入射角下的載荷值,結(jié)果顯示不同剛度下連接器的載荷值和模塊的運(yùn)動(dòng)幅值差別很大,本文選取了合適的連接器剛度,并計(jì)算出此剛度下的連接器在5個(gè)海況下不同海浪入射角的連接器載荷,選取了7級(jí)海況45°海浪入射角時(shí)的載荷作為連接器的設(shè)計(jì)極限載荷值,然后提出了一種柔性連接器的設(shè)計(jì)方案,連接器由整體鑄造的雙耳接頭和單耳接頭通過插銷裝配而成。雙耳接頭與模塊連接處采用布置橡膠墊的方式,橡膠墊分別與接頭和模塊結(jié)構(gòu)接觸。每個(gè)橡膠墊只收壓不受拉。當(dāng)橡膠墊受壓時(shí),會(huì)通過變形,把所受載荷均勻分?jǐn)偟侥K上,模塊與橡膠墊接觸的結(jié)構(gòu)只受到壓力,不受拉力。接著利用通用有限元軟件Abaqus建立了連接器不同構(gòu)件的有限元模型,進(jìn)行了8種載荷工況下連接器的強(qiáng)度和剛度分析,計(jì)算結(jié)果表明結(jié)構(gòu)方案符合設(shè)計(jì)載荷下的強(qiáng)度要求,連接器的剛度和設(shè)計(jì)剛度為同一數(shù)量級(jí),剛度滿足要求。本文為VLFS柔性連接器的設(shè)計(jì)提供了一種參考。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U661.4;U674.38

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本文編號(hào)：2521400