發(fā)布時(shí)間：2021-01-16 17:27

　　深水張緊式系泊系統(tǒng)常采用鏈-纖維纜-鏈的結(jié)構(gòu)形式,系泊線在隨浮體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)松弛-張緊的往復(fù)轉(zhuǎn)化,使系泊線內(nèi)動(dòng)張力幅值顯著提升。瞬時(shí)大幅增高的動(dòng)張力即定義為沖擊張力,沖擊張力會(huì)導(dǎo)致系泊線發(fā)生斷裂,使系泊系統(tǒng)失效,對(duì)浮體結(jié)構(gòu)安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。國(guó)內(nèi)外對(duì)張緊式系泊系統(tǒng)進(jìn)行了廣泛的研究,但是側(cè)重點(diǎn)多在于纖維系纜的動(dòng)剛度特性、與浮式平臺(tái)的耦合運(yùn)動(dòng)等方面,而對(duì)系泊線松弛-張緊變化的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,以及系泊線內(nèi)沖擊張力產(chǎn)生的影響因素及變化規(guī)律尚不十分明確。因此,對(duì)深水系泊線松弛-張緊過(guò)程變化的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行研究十分重要。本文主要針對(duì)深水張緊式系泊線在松弛-張緊變化過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)問(wèn)題開(kāi)展具體研究工作。通過(guò)在系泊線頂端施加正弦位移激勵(lì),調(diào)整改變激勵(lì)的頻率與幅值,計(jì)算分析系泊線中動(dòng)張力的變化規(guī)律,研究系泊線中呈現(xiàn)松弛-張緊變化的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,提取系泊線中產(chǎn)生的沖擊張力,并分析比較系泊線預(yù)張力、長(zhǎng)度等因素對(duì)沖擊張力的影響規(guī)律。首先,基于ANSYS 18.1有限元分析軟件,對(duì)張緊式系泊線進(jìn)行建模,保證有限元數(shù)值模型受力與約束條件與原型系泊線保持一致,利用“生死開(kāi)關(guān)”功能實(shí)現(xiàn)系泊線松弛-張緊過(guò)程的模擬,當(dāng)單元... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 系泊系統(tǒng)的發(fā)展
    1.3 系泊系統(tǒng)張力特性研究現(xiàn)狀
        1.3.1 多組分系泊線的非線性特性
        1.3.2 系泊系統(tǒng)浮體耦合運(yùn)動(dòng)引起的系泊線張力
        1.3.3 系泊線松弛-張緊過(guò)程沖擊張力
    1.4 本文主要工作
2 系泊線運(yùn)動(dòng)響應(yīng)計(jì)算理論
    2.1 靜力分析法
    2.2 準(zhǔn)靜力分析法
    2.3 動(dòng)力分析法
        2.3.1 集中質(zhì)量法
        2.3.2 有限元法
    2.4 本章小結(jié)
3 系泊線運(yùn)動(dòng)響應(yīng)有限元計(jì)算
    3.1 有限元模型建立
        3.1.1 單元選取與單元?jiǎng)澐?br>        3.1.2 系泊線預(yù)張力與邊界約束
    3.2 系泊線運(yùn)動(dòng)響應(yīng)求解方法
        3.2.1 系泊線水動(dòng)力求解
        3.2.2 系泊線動(dòng)剛度求解
        3.2.3 大變形與應(yīng)力剛化
    3.3 數(shù)值模型驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
4 沖擊荷載模擬
    4.1 系泊線參數(shù)及工況設(shè)置
    4.2 松弛-張緊過(guò)程
        4.2.1 動(dòng)張力隨激勵(lì)頻率變化
        4.2.2 動(dòng)張力隨激勵(lì)幅值變化
    4.3 初始預(yù)張力變化
    4.4 系泊線彈性模量改變
        4.4.1 動(dòng)張力隨激勵(lì)頻率變化
        4.4.2 動(dòng)張力隨激勵(lì)幅值變化
        4.4.3 動(dòng)張力隨彈性模量變化
    4.5 系泊線截面直徑改變
    4.6 系泊線繩長(zhǎng)改變
    4.7 本章小結(jié)
5 松弛-張緊運(yùn)動(dòng)特性影響分析
    5.1 量綱分析與無(wú)量綱化
    5.2 松弛-張緊臨界曲線
    5.3 計(jì)算結(jié)果無(wú)量綱化
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2016年世界能源供需情況分析與未來(lái)展望——基于《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒》與《BP世界能源展望》[J]. 代曉東,王余寶,畢曉光,路用瑞,梁繼航,郭文玉.  天然氣與石油. 2017(06)
[2]繃緊式系泊纜沖擊張力特性研究[J]. 張火明,謝卓,方貴盛,孔令濱.  海洋工程. 2017(05)
[3]聚酯纜在深水系泊系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 馮麗梅.  海洋工程裝備與技術(shù). 2016(05)
[4]聚酯系纜損傷對(duì)繃緊式系泊系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)影響的數(shù)值分析[J]. 崔華,劉海笑,連宇順.  海洋工程. 2016(04)
[5]系泊Spar平臺(tái)波浪中耦合運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬及模型試驗(yàn)[J]. 韓旭亮,段文洋,馬山,許國(guó)春.  船舶力學(xué). 2016(Z1)
[6]深水半潛式平臺(tái)聚酯纜張緊式系泊研究[J]. 姜鈞喆,陳新權(quán).  中國(guó)海洋平臺(tái). 2015(06)
[7]深海半潛式平臺(tái)的水動(dòng)力及系泊系統(tǒng)時(shí)域耦合分析[J]. 王瑋,劉小飛,祝慶斌.  中國(guó)海洋平臺(tái). 2015(06)
[8]纜繩非線性剛度對(duì)深海系泊系統(tǒng)的影響[J]. 丁海建,錢(qián)佳煜,陶俊.  船舶工程. 2015(04)
[9]利用ANSYS瞬態(tài)分析直接進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜-動(dòng)力分析的一種方法[J]. 蔣新新,李建波,林皋,劉俊,周小侃.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(S1)
[10]超深水混合纜繃緊式系泊系統(tǒng)非線性循環(huán)動(dòng)力分析[J]. 連宇順,劉海笑,黃維.  海洋工程. 2013(03)

博士論文
[1]深海系泊系統(tǒng)松弛—張緊過(guò)程纜繩的沖擊張力研究[D]. 張素俠.天津大學(xué) 2008

碩士論文
[1]深水半潛式平臺(tái)張緊式系泊性能研究[D]. 趙戰(zhàn)華.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[2]深水系泊纜繩沖擊載荷實(shí)驗(yàn)研究[D]. 曹陽(yáng).天津大學(xué) 2009
[3]半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)型式及其動(dòng)力特性研究[D]. 童波.上海交通大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2981232