本文關(guān)鍵詞：隨機(jī)分布點蝕損傷下平臺圓管構(gòu)件的極限承載力研究

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【摘要】：圓管作為導(dǎo)管架平臺的主要結(jié)構(gòu)形式,在惡劣的海洋環(huán)境下,不斷受到風(fēng)、浪、流和冰載荷的長期作用,導(dǎo)致侵蝕和破壞。而不盡合理的設(shè)計準(zhǔn)則、損傷構(gòu)件的未能及時修理、桿件的腐蝕、海床淘蝕的影響以及海生物的增長等原因均可增加海上鋼結(jié)構(gòu)所受載荷,減小它的承載能力,最終導(dǎo)致整體坍塌。國內(nèi)不少老齡平臺的許多構(gòu)件已不同程度地出現(xiàn)腐蝕和疲勞裂紋,結(jié)構(gòu)老化嚴(yán)重,有些平臺已經(jīng)達(dá)到或超過它們原來的設(shè)計壽命,正步入其服役后期。對這些老齡平臺來說,繼續(xù)服役的最大問題就是安全性問題。而腐蝕很大程度上影響了老齡化平臺的極限承載能力,使平臺失效。本文主要研究軸壓載荷下,隨機(jī)分布點蝕形態(tài)下的圓管構(gòu)件極限承載力的變化規(guī)律。具體研究工作如下:1.闡述了腐蝕損傷構(gòu)件極限承載力的研究現(xiàn)狀,介紹了隨機(jī)有限元的基本理論�？偨Y(jié)了現(xiàn)有的隨機(jī)分布點蝕模型的建模方式和規(guī)律,用ANSYS語言APDL系統(tǒng)建立點蝕損傷圓管模型,實現(xiàn)點蝕分布的隨機(jī)性。2.在隨機(jī)分布點蝕形態(tài)下,分析點蝕參數(shù)(包括點蝕分散度、壁厚損傷度)變化時,點蝕分布對構(gòu)件極限承載力的影響規(guī)律。保持腐蝕體積一致,對比不同腐蝕形式對構(gòu)件承載力的削弱程度。分析局部點蝕的不同分布位置和范圍對構(gòu)件極限承載力的影響,并對影響最大的分布方式進(jìn)行相應(yīng)的解析。3.建立隨機(jī)分布點蝕的簡化模型,從方形點蝕與圓柱形點蝕的等代性和簡化模型與非簡化模型的等代性兩個方面驗證簡化模型的正確性。對簡化模型的點蝕分布形態(tài)進(jìn)行研究。分析當(dāng)點蝕參數(shù)(包括壁厚損傷度、點蝕密度DOP)變化時,點蝕分布對構(gòu)件極限承載力的影響規(guī)律。并在隨機(jī)分布點蝕形態(tài)下,探討圓管構(gòu)件極限承載力隨點蝕參數(shù)(包括壁厚損傷度、點蝕密度DOP)變化的規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：圓管構(gòu)件 隨機(jī)分布點蝕 極限承載力 壁厚損傷度 DOP
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U661.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 第1章 緒論15-25
• 1.1 研究的背景與意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢16-22
• 1.2.1 點蝕形態(tài)16-18
• 1.2.2 點蝕損傷結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度18-22
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點22-25
• 第2章 結(jié)構(gòu)分析及隨機(jī)性模擬相關(guān)理論25-33
• 2.1 引言25
• 2.2 有限元計算結(jié)構(gòu)極限承載力25-29
• 2.2.1 極限承載力定義25-26
• 2.2.2 計算方法26-29
• 2.3 隨機(jī)性理論29-32
• 2.3.1 Monte Carlo方法29-30
• 2.3.2 腐蝕概率模型30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 模型構(gòu)建方法33-47
• 3.1 引言33
• 3.2 模型構(gòu)建方法33-39
• 3.2.1 模型參數(shù)33-34
• 3.2.2 模型構(gòu)建34-39
• 3.3 隨機(jī)分布點蝕模型39-45
• 3.3.1 構(gòu)件參數(shù)和加載方式39-40
• 3.3.2 網(wǎng)格大小的選取40-42
• 3.3.3 應(yīng)力分布情況42-45
• 3.3.4 規(guī)范值45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第4章 點蝕分布形態(tài)對圓管構(gòu)件極限承載力的影響47-69
• 4.1 引言47
• 4.2 點蝕形態(tài)參數(shù)的影響47-57
• 4.2.1 模型參數(shù)47-48
• 4.2.2 點蝕分散度48-53
• 4.2.3 壁厚損傷度影響53-54
• 4.2.4 DOP的影響54-57
• 4.3 不同腐蝕形式影響構(gòu)件極限承載力分析57-60
• 4.3.1 規(guī)則分布點蝕57-59
• 4.3.2 不同腐蝕形式影響極限承載力分析59-60
• 4.4 點蝕分布位置和范圍的影響60-66
• 4.4.1 點蝕縱向分布60-64
• 4.4.2 點蝕周向分布64-66
• 4.5 本章小結(jié)66-69
• 第5章 隨機(jī)分布點蝕模型簡化方法69-91
• 5.1 引言69
• 5.2 方形點蝕與圓柱形點蝕69-73
• 5.2.1 模型參數(shù)70-71
• 5.2.2 正交實驗法71
• 5.2.3 對比分析71-73
• 5.3 隨機(jī)分布點蝕簡化模型73-79
• 5.3.1 模型構(gòu)建73-74
• 5.3.2 簡化模型的驗證74-79
• 5.4 隨機(jī)分布點蝕的影響79-83
• 5.5 點蝕形態(tài)參數(shù)影響83-88
• 5.5.1 壁厚損傷度83-86
• 5.5.2 點蝕密度DOP86-88
• 5.6 本章小結(jié)88-91
• 第6章 總結(jié)與展望91-93
• 6.1 論文主要研究內(nèi)容及結(jié)論91-92
• 6.2 進(jìn)一步研究展望92-93
• 參考文獻(xiàn)93-98
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利98-99
• 致謝99

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本文編號：635007