北極海上油氣資源十分豐富,隨著陸地及近海油氣資源的日益枯竭,極地海域的油氣資源開(kāi)發(fā)吸引了世界各國(guó)的注意。半潛式海洋平臺(tái)由于適于深水作業(yè),適應(yīng)能力強(qiáng),在極地開(kāi)發(fā)中占據(jù)重要地位。但是目標(biāo)平臺(tái)所處的極地環(huán)境惡劣,常年遭受各種復(fù)雜環(huán)境載荷的持續(xù)作用,平臺(tái)發(fā)生疲勞破壞的概率較高。因此,針對(duì)極地條件下半潛式平臺(tái)進(jìn)行疲勞壽命研究具有重要的實(shí)際工程意義。本文基于結(jié)構(gòu)在波浪中運(yùn)動(dòng)和脆性材料的破碎理論,分別模擬了平臺(tái)結(jié)構(gòu)在波浪和海冰作用下的時(shí)程響應(yīng)。利用已驗(yàn)證的數(shù)值方法,分別研究了波浪,海冰作用下半潛式平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)及平臺(tái)結(jié)構(gòu)在不同海況下的強(qiáng)度狀況;基于Miner理論初步評(píng)估了目標(biāo)平臺(tái)在不同關(guān)鍵區(qū)域的疲勞預(yù)估壽命。結(jié)果認(rèn)為在波浪環(huán)境載荷作用下,半潛平臺(tái)的立柱-橫撐處最易產(chǎn)生疲勞破壞,而在海冰載荷作用下應(yīng)力危險(xiǎn)區(qū)域大多發(fā)生在結(jié)構(gòu)-海冰直接作用區(qū)域及相近區(qū)域,和目標(biāo)平臺(tái)的立柱-橫撐連接處,所以將海冰碰撞區(qū)域和立柱-橫撐區(qū)域確定為疲勞分析的關(guān)鍵區(qū)域�？紤]效率和計(jì)算精度等因素,在對(duì)波浪載荷下進(jìn)一步的目標(biāo)平臺(tái)疲勞分析中,利用插值法對(duì)確定的重要區(qū)域建立了子模型;并基于譜方法,選取恰當(dāng)?shù)牟ɡ松⒉紙D并計(jì)算得到了關(guān)鍵區(qū)域的... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

OceanRanger平臺(tái)傾覆過(guò)程

圖 2-1 目標(biāo)平臺(tái)水動(dòng)力模型press 劃分網(wǎng)格過(guò)程中，設(shè)定的域值為 500m*400m*100m，在進(jìn)化之后共有網(wǎng)格 1352349 個(gè)；在利用 Fine/Marine 計(jì)算波浪載水線截面外側(cè)設(shè)置四個(gè)下錨點(diǎn)，設(shè)置錨鏈頂端與水平面夾6 個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)類型為 solved，設(shè)置工作水深 1500 m，工作 m。為提高結(jié)果的收斂性，在考慮浪向角的影響時(shí)，通過(guò)更改非旋轉(zhuǎn)計(jì)算域內(nèi)的水動(dòng)模型實(shí)現(xiàn)。構(gòu)質(zhì)量模型的建立文所涉及的目標(biāo)平臺(tái)為服役于極地海域的某新型半潛式平臺(tái)，作水深 1500m，最大甲板載荷 6000t，設(shè)計(jì)服務(wù)溫度為-20℃， 130 人，并進(jìn)行過(guò)結(jié)構(gòu)局部強(qiáng)化[52]，適合極地條件下惡劣復(fù)雜該平臺(tái)主要由上層箱式甲板，四個(gè)對(duì)稱立柱，兩個(gè)水下浮體以成，其主要尺寸如表 2-1 所示（單位：m）。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士論文表 2-2 甲板載荷密度(kg/m2)載荷密度 載荷區(qū)域 3910 泥漿泵房 ） 1710 袋裝品存儲(chǔ)區(qū) 1950 中層甲板庫(kù)房 5860 繼電器室 2441 振動(dòng)篩 48800 泥漿處理房 8790 機(jī)艙與應(yīng)急發(fā)電機(jī)房 8790 居住甲板 8790 生活區(qū)頂甲板

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]波浪-浮冰作用下冰區(qū)船舶阻力性能試驗(yàn)[J]. 郭春雨,王帥,田太平,徐佩.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]冰緣區(qū)船舶與波浪及海冰耦合作用研究與進(jìn)展[J]. 駱婉珍,郭春雨,蘇玉民,張海鵬.  中國(guó)造船. 2017(02)
[3]北極地區(qū)油氣成藏條件、資源分布規(guī)律與重點(diǎn)含油氣盆地分析[J]. 麻偉嬌,陶士振,韓文學(xué).  天然氣地球科學(xué). 2016(06)
[4]波浪非線性對(duì)導(dǎo)管架平臺(tái)疲勞壽命評(píng)估的影響[J]. 章海亮,董科.  船舶工程. 2015(11)
[5]LS-DYNA軟件對(duì)某半潛式海洋平臺(tái)發(fā)生碰撞的分析[J]. 劉平,王林.  解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(05)
[6]深水半潛式鉆井平臺(tái)總體強(qiáng)度分析及冰載荷下結(jié)構(gòu)評(píng)估[J]. 孫立強(qiáng),李磊,李德江,傅強(qiáng),張工,韓榮貴.  船舶工程. 2015(05)
[7]子模型法在半潛式平臺(tái)疲勞譜分析中的應(yīng)用[J]. 李洛東,劉成名,梁園華,楊清峽.  船海工程. 2014(06)
[8]半潛式平臺(tái)疲勞損傷分析及延壽評(píng)估[J]. 余濤,張日向,翟鋼軍.  中國(guó)海洋平臺(tái). 2014(05)
[9]深水及超深水半潛式鉆井平臺(tái)市場(chǎng)前景[J]. 劉方琦.  中國(guó)船檢. 2014(09)
[10]海上平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展重點(diǎn)[J]. 孫華,許俊斌,蔡文軍.  裝備機(jī)械. 2014(02)

博士論文
[1]冰單軸壓縮強(qiáng)度與影響因素試驗(yàn)研究[D]. 張麗敏.大連理工大學(xué) 2012
[2]波浪對(duì)深海海洋平臺(tái)作用的時(shí)域模擬[D]. 耿寶磊.大連理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]深水平臺(tái)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)疲勞壽命評(píng)估研究[D]. 章海亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]非線性波浪力對(duì)海洋平臺(tái)疲勞壽命評(píng)估的影響研究[D]. 丁偉宸.中國(guó)海洋大學(xué) 2014
[3]超大型浮體多模塊柔性連接結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究[D]. 劉超.中國(guó)艦船研究院 2014
[4]焊接殘余應(yīng)力對(duì)半潛式海洋平臺(tái)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)疲勞壽命影響研究[D]. 唐昌德.江蘇科技大學(xué) 2014
[5]冰與直立型及錐型結(jié)構(gòu)的相互作用力分析[D]. 張帥.哈爾濱工程大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3027456