半潛式海洋平臺作為深水油氣開發(fā)的典型裝備之一,發(fā)展到如今,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:平臺立柱和撐桿的形式簡化,數(shù)目減少。雖然減小了因管節(jié)點(diǎn)疲勞失效而導(dǎo)致平臺結(jié)構(gòu)破壞的可能性,但平臺整體的剛度問題凸顯了出來。依據(jù)薄壁梁理論,平臺作為一種薄壁結(jié)構(gòu),大開口的橫截面將大大削弱整體的抗扭剛度,值得探究。本文以半潛式海洋平臺為研究對象,從模型試驗(yàn)的角度出發(fā),探討能否將相似理論用于平臺的剛度模型試驗(yàn),為模型試驗(yàn)的開展提供參考。本文主要工作如下:（1）論文首先研究了相似理論的機(jī)理,依據(jù)方程分析法推導(dǎo)出了相似準(zhǔn)則,明確了各物理量之間的關(guān)系;運(yùn)用薄板彎曲實(shí)例驗(yàn)證了相似準(zhǔn)則,縮比關(guān)系的正確性。（2）結(jié)合三維勢流理論的機(jī)理和Morison公式,計(jì)算了某艘半潛平臺某些工況的波浪載荷,再將波浪載荷傳遞給平臺結(jié)構(gòu)模型,計(jì)算出平臺的變形結(jié)果;嚴(yán)格按照相似關(guān)系,換算出縮比模型的參數(shù),同樣進(jìn)行剛度計(jì)算,對前后的結(jié)果進(jìn)行分析,驗(yàn)證了嚴(yán)格相似。（3）聯(lián)系到模型試驗(yàn)實(shí)際,利用控制變量法,探討了板厚、楊氏模量、泊松比等參數(shù)對平臺剛度相似結(jié)果的影響程度,總結(jié)規(guī)律,提出了試驗(yàn)方案,并加以驗(yàn)證。（4）針對半潛平臺固定的仿真過程,將相似關(guān)系嵌入其中... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 海洋平臺模型試驗(yàn)
        1.2.2 相似理論
        1.2.3 ANSYS Workbench二次開發(fā)
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 相似理論基礎(chǔ)及應(yīng)用
    2.1 相似理論基礎(chǔ)的概述
    2.2 相似三定理
        2.2.1 相似第一定理
        2.2.2 相似第二定理
        2.2.3 相似第三定理
    2.3 相似準(zhǔn)則的三種推導(dǎo)方法
        2.3.1 三種方法的介紹
        2.3.2 方程分析法推導(dǎo)相似準(zhǔn)則
        2.3.3 量綱分析法推導(dǎo)相似關(guān)系
    2.4 判據(jù)說明
    2.5 實(shí)例說明
    2.6 本章小結(jié)
第3章 半潛式海洋平臺結(jié)構(gòu)模型的數(shù)值分析
    3.1 波浪載荷理論基礎(chǔ)
        3.1.1 莫里森公式
        3.1.2 三維勢流理論
    3.2 平臺參數(shù)及準(zhǔn)靜態(tài)數(shù)值計(jì)算
    3.3 模型試驗(yàn)的制約因素
        3.3.1 板厚
        3.3.2 楊氏模量
        3.3.3 泊松比
    3.4 時域分析
        3.4.1 總變形時歷曲線
        3.4.2 分量研究
    3.5 試驗(yàn)方案和方案驗(yàn)證
        3.5.1 試驗(yàn)方案
        3.5.2 方案驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于ANSYS Workbench二次開發(fā)的半潛平臺仿真軟件開發(fā)
    4.1 ANSYS Workbench整體及模塊介紹
    4.2 ANSYS Workbench二次開發(fā)框架
    4.3 交互界面的開發(fā)
    4.4 模塊化開發(fā)
        4.4.1 幾何模塊DM二次開發(fā)
        4.4.2 結(jié)構(gòu)模塊DS二次開發(fā)
        4.4.3 AQWA模塊二次開發(fā)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 工作展望
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]基于AQWA的2種立柱結(jié)構(gòu)的半潛式海洋平臺水動力特性研究[J]. 唐文獻(xiàn),高澤,張建,黃海濤,陳曉雯.  艦船科學(xué)技術(shù). 2017(09)
[2]海洋能源勘探開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 周守為,李清平,朱海山,張厚和,付強(qiáng),張理.  中國工程科學(xué). 2016(02)
[3]基于功能/結(jié)構(gòu)相似的復(fù)雜系統(tǒng)相似準(zhǔn)則研究[J]. 王艾倫,張營營,殷杰.  系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2015(12)
[4]結(jié)構(gòu)試驗(yàn)相似理論研究及實(shí)例分析[J]. 張鯤鵬,陳哲武.  低溫建筑技術(shù). 2015(07)
[5]嵌入式Qt中信號與槽機(jī)制的研究[J]. 金繁,崔培雷.  電子設(shè)計(jì)工程. 2014(24)
[6]帶齒薄壁短圓筒振動試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南嗨圃O(shè)計(jì)方法[J]. 羅忠,張凱,韓清凱,王德友.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(21)
[7]Qt框架中信號和槽機(jī)制的研究[J]. 龔凌璞.  計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用. 2013(11)
[8]我國深水油氣開發(fā)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 劉雅馨,錢基,熊利平,郭寶申,丁建可,熊偉,張用德.  資源與產(chǎn)業(yè). 2013(03)
[9]世界及我國海洋油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展及現(xiàn)狀[J]. 吳家鳴.  廣東造船. 2013(01)
[10]3000m水深半潛式鉆井平臺關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 謝彬,王世圣,馮瑋,付英軍.  高科技與產(chǎn)業(yè)化. 2008(12)

博士論文
[1]浮式液化天然氣裝備（FLNG）水動力性能的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙文華.上海交通大學(xué) 2014
[2]中國石油進(jìn)口依存度問題研究[D]. 張祺.武漢大學(xué) 2013
[3]深海半潛式平臺初步設(shè)計(jì)中的若干關(guān)鍵問題研究[D]. 陳新權(quán).上海交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于ANSYS Workbench的行波管動力學(xué)仿真分析及二次開發(fā)研究[D]. 吳泓嫻.華南理工大學(xué) 2016
[2]基于Qt的監(jiān)控組態(tài)軟件的研究與開發(fā)[D]. 楊晨.大連理工大學(xué) 2015
[3]基于Workbench-Excel起重機(jī)參數(shù)化仿真平臺研究[D]. 陳代富.武漢理工大學(xué) 2015
[4]基于Qt的圖形用戶界面的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 繆雨潤.東南大學(xué) 2015
[5]船體極限強(qiáng)度試驗(yàn)相似模型設(shè)計(jì)研究[D]. 周凡.武漢理工大學(xué) 2014
[6]自升式海洋平臺樁靴強(qiáng)度分析[D]. 孫雅楠.大連理工大學(xué) 2013
[7]基于ANSYS Workbench的注塑模具剛強(qiáng)度分析系統(tǒng)開發(fā)[D]. 涂維青.河南工業(yè)大學(xué) 2013
[8]自升式海洋平臺液壓升降特種吊機(jī)研究及動力學(xué)分析[D]. 田忠鋒.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[9]深水半潛平臺總體強(qiáng)度分析中波浪載荷計(jì)算與簡化建模方法研究[D]. 張朝陽.上海交通大學(xué) 2012
[10]基于AQWA的大型浮體拖航性能研究[D]. 石麗娜.大連理工大學(xué) 2011



本文編號：3476049