發(fā)布時間：2021-05-14 02:34

　　為適應深海石油勘探的需要,半潛式平臺由于自身顯著的優(yōu)越性,逐漸成為海上油氣開發(fā)的主要工具。為準確地對平臺結(jié)構(gòu)的強度儲備進行評估,保證結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性,提高平臺材料的利用率,有必要對平臺結(jié)構(gòu)的極限強度進行探究。本文從加筋板結(jié)構(gòu)出發(fā),研究了極限強度非線性有限元技術(shù),用試驗驗證了所采用數(shù)值方法的準確性,并在此基礎(chǔ)上,對平臺局部結(jié)構(gòu)和平臺整體極限強度進行研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）開展了加筋板極限強度的非線性有限元分析技術(shù)的研究。采用非線性有限元法開展了多種影響因素下的加筋板板極限強度的敏感性分析,形成了加筋板極限強度分析方法;（2）開展了加筋板的極限強度試驗研究。設(shè)計了相關(guān)的工裝裝置,制定了試驗測試方案,完成了加筋板的極限強度試驗,得到了兩端剛固,僅限制橫梁處位移的加筋板極限強度,并與數(shù)值預報進行對比,驗證了非線性有限元分析方法的有效性;（3）基于準靜態(tài)法,開展了平臺局部結(jié)構(gòu)的極限強度研究。選取平臺的局部結(jié)構(gòu),分析各個結(jié)構(gòu)在典型載荷工況下的受力情況,得到各個結(jié)構(gòu)的典型受力狀態(tài),并計算了在典型受力狀態(tài)下,平臺各個局部結(jié)構(gòu)的極限承載力和失效模式;（4）基于準靜態(tài)法,開展了整體平臺的極... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及研究目的
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 結(jié)構(gòu)極限強度計算方法
        1.2.2 海洋平臺極限強度研究現(xiàn)狀
        1.2.3 加筋板極限強度及相關(guān)試驗研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 本文主要創(chuàng)新點
第2章 加筋板極限強度非線性有限元分析研究
    2.1 概述
    2.2 加筋板極限強度非線性有限元分析方法
        2.2.1 建模方法及模型范圍
        2.2.2 網(wǎng)格尺寸及單元類型
        2.2.3 材料模型
        2.2.4 分析方法
        2.2.5 邊界條件及載荷模式
    2.3 計算參數(shù)分析
        2.3.1 網(wǎng)格尺寸對計算結(jié)果的影響
        2.3.2 模型范圍對計算結(jié)果的影響
        2.3.3 材料模型對計算結(jié)果的影響
        2.3.4 初始幾何缺陷對計算結(jié)果的影響
        2.3.5 求解方法對計算結(jié)果的影響
        2.3.6 焊接殘余應力對計算結(jié)果的影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 加筋板極限強度試驗研究
    3.1 概述
    3.2 試驗方案
        3.2.1 試驗模型設(shè)計
        3.2.2 測試設(shè)備
        3.2.3 加載方案
        3.2.4 數(shù)據(jù)測量
    3.3 極限強度試驗結(jié)果分析
        3.3.1 試驗結(jié)果分析
        3.3.2 試驗數(shù)值論證
        3.3.3 數(shù)值結(jié)果與試驗結(jié)果對比
    3.4 本章小結(jié)
第4章 半潛式平臺局部結(jié)構(gòu)極限強度研究
    4.1 概述
    4.2 平臺極限狀態(tài)及危險結(jié)構(gòu)選取
        4.2.1 最大橫向受力狀態(tài)
        4.2.2 最大縱向剪切狀態(tài)
        4.2.3 最大扭轉(zhuǎn)狀態(tài)
        4.2.4 最大垂向彎曲狀態(tài)
    4.3 局部結(jié)構(gòu)極限強度計算
        4.3.1 橫撐極限強度研究
        4.3.2 浮筒極限強度研究
        4.3.3 立柱極限強度研究
        4.3.4 甲板極限強度研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 半潛式平臺整體結(jié)構(gòu)極限強度研究
    5.1 概述
    5.2 半潛式平臺極限強度有限元計算研究
        5.2.1 平臺結(jié)構(gòu)尺寸及材料屬性
        5.2.2 有限元模型
        5.2.3 邊界條件及載荷模式
        5.2.4 分析方法及加載速率
        5.2.5 計算結(jié)果分析
    5.3 半潛式平臺極限強度校核方法研究
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]具有初始缺陷的船體加筋板結(jié)構(gòu)在復雜受力狀態(tài)下的極限強度研究[J]. 張婧,施興華,顧學康.  中國造船. 2013(01)
[2]半潛式鉆井平臺撐桿結(jié)構(gòu)極限承載力數(shù)值仿真計算[J]. 劉昆,張延昌,王璞,王自力.  江蘇科技大學學報(自然科學版). 2012(05)
[3]半潛式平臺總體強度計算和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)極限強度計算方法研究[J]. 嵇春艷,于雯,沈晴晴.  造船技術(shù). 2012(01)
[4]內(nèi)河重載甲板駁船船體極限強度的試驗與理論分析[J]. 楊平,王海濤,石城林.  武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2004(06)
[5]箱型梁極限承載能力試驗與理論研究[J]. 徐向東,崔維成,冷建興,孫兆康,祁恩榮.  船舶力學. 2000(05)

碩士論文
[1]基于總體強度的半潛式平臺結(jié)構(gòu)簡化對比研究[D]. 黃鎏煒.哈爾濱工程大學 2017
[2]半潛式平臺甲板結(jié)構(gòu)局部塑性失效分析[D]. 王醍.哈爾濱工程大學 2014
[3]深海半潛式平臺關(guān)鍵結(jié)構(gòu)極限強度研究[D]. 沈中祥.江蘇科技大學 2013
[4]關(guān)鍵構(gòu)件破損狀態(tài)下半潛式平臺極限強度計算方法研究[D]. 張圓緣.江蘇科技大學 2013
[5]基于非線性有限元方法的半潛式平臺極限強度研究[D]. 姜峰.哈爾濱工程大學 2010



本文編號：3185103