超大型浮體（VLFS）總尺度巨大,需要分成若干個(gè)基本模塊按功能需求以一定的方式連接而成,連接器是整個(gè)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。超大型浮體長(zhǎng)期在海上作業(yè),由風(fēng)、浪流引起交變環(huán)境載荷可能超過連接器結(jié)構(gòu)的疲勞極限,造成連接器的結(jié)構(gòu)破壞,模塊間脫開連接或發(fā)生碰撞,從而導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。為了保證超大型浮體的作業(yè)安全,需要精確評(píng)估連接器結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度。本文針對(duì)一種柔性鉸接連接器,采用理論分析、數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)開展疲勞強(qiáng)度研究工作,主要內(nèi)容如下:（1）闡述了超大型浮體的基本概念和模塊連接方式,介紹了多種柔性連接器構(gòu)型,分析了一種由尼龍柔性夾層和環(huán)肋加強(qiáng)圓管軸構(gòu)成的柔性鉸接連接器,給出了柔性鉸接連接器的主要參數(shù)、結(jié)構(gòu)型式和構(gòu)件材料。（2）以某橫向浮筒式的淺吃水超大型浮體為研究對(duì)象,采用剛性模塊柔性連接器（RMFC）模型計(jì)算連接器載荷和模塊運(yùn)動(dòng)響應(yīng),研究了連接器剛度和浪向角對(duì)浮體運(yùn)動(dòng)和連接器載荷的影響,分析了不同剛度連接器縱向載荷出現(xiàn)峰值的原因。（3）針對(duì)柔性鉸接連接器開展了疲勞強(qiáng)度模型試驗(yàn),測(cè)量了熱點(diǎn)應(yīng)力、裂紋擴(kuò)展和疲勞壽命,考慮接觸、柔性層以及開孔的影響采用非線性有限元方法計(jì)算了連接器結(jié)構(gòu)應(yīng)力,分別基于S-... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 超大型浮體和連接器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 疲勞壽命分析方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 連接器及海洋結(jié)構(gòu)物疲勞強(qiáng)度國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 超大型浮體柔性連接器設(shè)計(jì)
    2.1 超大型浮體柔性連接器結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
    2.2 超大型浮體柔性鉸接連接器初步設(shè)計(jì)
    2.3 本章小結(jié)
第3章 超大型浮體柔性連接器水動(dòng)力特性研究
    3.1 多浮體波浪運(yùn)動(dòng)理論
        3.1.1 多浮體勢(shì)流理論
        3.1.2 多浮體頻域線性運(yùn)動(dòng)方程
    3.2 剛性模塊柔性連接器模型計(jì)算理論
        3.2.1 坐標(biāo)系定義
        3.2.2 連接器載荷
        3.2.3 運(yùn)動(dòng)方程
    3.3 計(jì)算模型
    3.4 不同剛度下連接器所受載荷
    3.5 不同浪向角下連接器所受載荷
    3.6 不同剛度連接器載荷峰值原因分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 超大型浮體柔性連接器疲勞模型試驗(yàn)
    4.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭鞒叨?br>        4.1.1 試驗(yàn)對(duì)象
        4.1.2 試驗(yàn)加載要求
    4.2 非線性有限元分析理論
        4.2.1 Newton-Raphson平衡迭代法
        4.2.2 接觸碰撞界面算法
    4.3 有限元應(yīng)力計(jì)算
    4.4 測(cè)試內(nèi)容和結(jié)果
        4.4.1 測(cè)點(diǎn)布置
        4.4.2 測(cè)試結(jié)果
    4.5 疲勞壽命數(shù)值評(píng)估
        4.5.1 基于S-N曲線的疲勞壽命評(píng)估
        4.5.2 基于裂紋擴(kuò)展的疲勞壽命評(píng)估
    4.6 本章小結(jié)
第5章 超大型浮體柔性連接器實(shí)際海況疲勞強(qiáng)度分析
    5.1 譜分析法簡(jiǎn)介
    5.2 疲勞應(yīng)力
        5.2.1 應(yīng)力傳遞函數(shù)
        5.2.2 應(yīng)力響應(yīng)譜
        5.2.3 應(yīng)力范圍分布
        5.2.4 有限元分析結(jié)果
    5.3 疲勞壽命評(píng)估
        5.3.1 S-N曲線法
        5.3.2 斷裂力學(xué)法
        5.3.3 斷裂力學(xué)法與S-N曲線法比較
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論
    6.2 進(jìn)一步研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：2935260