本文關(guān)鍵詞：多體超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器的設(shè)計及載荷的初步分析

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【摘要】：隨著陸地資源的不斷減少,對海洋資源的開發(fā)就成為了國家發(fā)展戰(zhàn)略的首要內(nèi)容,由此在海洋工程界就掀起了對超大型浮式結(jié)構(gòu)物研究的新熱潮。多體超大型海上浮式結(jié)構(gòu)物(VLFS—Very Large Floating Structure簡稱VLFS)可用作機場、建造城市、軍用海上移動基地、浮式港口等。 本文的研究對象是超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器，主要從概念設(shè)計、受力、強度和壽命等方面對其進行了研究。主要包括以下幾點: 1.總結(jié)和研究了國內(nèi)外超大型浮式結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀，借鑒了前人的研究，設(shè)計出了一款超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器，給出了連接器的各個部位的連接方式和設(shè)計方案；并對設(shè)計的連接器進行了初步分析，該連接器的結(jié)構(gòu)簡單，同時能夠保證超大型浮式結(jié)構(gòu)物的整體性能。 2.使用UG軟件，建立了超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器的各個部件的三維模型，并進行了裝配，建立了連接器的整體模型，采用有限元軟件ANSYS建立了連接器的有限元模型，并對模型在不同的載荷和工況下的剛度進行了計算。分析了在波浪推進、隨波浪波動以及在不同載荷工況下的連接器的整體剛度。 3.本文針對多體超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器，利用勢流理論對超大型浮式結(jié)構(gòu)物的水動力進行了分析計算；使用HydroD，在隨機波下計算了包含5個半潛式模塊的超大型浮式結(jié)構(gòu)物多個浪向角下各個半潛式模塊的波浪載荷和水動力系數(shù)。 4.在Matlab軟件中，計算不考慮了半潛式模塊之間相互影響的情況，計算超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器在不同浪向角下的載荷和運動響應，并重點討論了不同半潛模塊間的連接器的最大載荷。 5.對連接器的模型在五級海況最危險浪向角下的強度進行了計算，計算結(jié)果表明，連接器與浮體的連接部位是連接器的薄弱位置；對其在五級海況下最惡劣載荷對稱循環(huán)工況下的疲勞壽命進行了計算，給出了連接器模型的疲勞壽命，結(jié)果表明，在連接器與浮體的連接點的壽命較小，，與強度計算相符合，在連接器的修改設(shè)計時應給予足夠的重視。
【關(guān)鍵詞】：超大型浮式結(jié)構(gòu)物 連接器 剛性模塊柔性連接器模型 強度 疲勞壽命
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U662;P752
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 研究課題的背景與意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 國內(nèi)外超大型浮式結(jié)構(gòu)物及其連接器的發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.2 國內(nèi)外工業(yè)連接器發(fā)展現(xiàn)狀16-18
• 1.3 超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器載荷的研究概況18-21
• 1.4 本文研究方法和研究內(nèi)容21-23
• 第二章 連接器的概念設(shè)計23-40
• 2.1 概述23-24
• 2.2 超大型浮式結(jié)構(gòu)物工況分析24-27
• 2.3 連接器方案介紹27-34
• 2.4 連接器體與半潛模塊本體的連接方式設(shè)計分析34-36
• 2.5 輔助定位裝置36-37
• 2.6 模塊連接37-39
• 2.7 小結(jié)39-40
• 第三章 多體超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器的載荷分析40-54
• 3.1 隨機波浪理論40-43
• 3.1.1 隨機波浪的譜特性40-41
• 3.1.2 譜分析法41-43
• 3.2 短期預報理論43
• 3.3 浮體的運動方程43-46
• 3.4 超大型浮式結(jié)構(gòu)物的流體作用力（流體力和回復力）46-50
• 3.5 多體超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器的計算方法50-52
• 3.5.1 坐標系的定義50-51
• 3.5.2 連接器的反作用力51-52
• 3.6 波浪力的計算方法52-53
• 3.7 小結(jié)53-54
• 第四章 連接器建模與剛度計算54-66
• 4.1 連接器建模54-58
• 4.1.1 連接器零件建模55-56
• 4.1.2 連接器模型裝配56-58
• 4.2 連接器有限元模型58-60
• 4.2.1 模型導入及其網(wǎng)格劃分59-60
• 4.2.2 材料屬性和邊界條件設(shè)置60
• 4.3 連接器剛度計算60-65
• 4.3.1 兩端鉸支邊界條件下剛度計算60-62
• 4.3.2 一端固定約束，一端自由邊界條件下剛度計算62-65
• 4.4 小結(jié)65-66
• 第五章 連接器的強度和壽命計算66-86
• 5.1 超大型浮式結(jié)構(gòu)物半潛式模塊組成66-67
• 5.2 單個半潛式模塊的水動力系數(shù)計算67-68
• 5.3 水動力系數(shù)矩陣的組裝68-69
• 5.4 剛度系數(shù)矩陣的組裝.69
• 5.5 連接器載荷計算69-75
• 5.6 連接器強度計算75-78
• 5.6.1 兩端鉸支邊界條件下連接器的應力分析75-77
• 5.6.2 一端固定約束，一端自由邊界條件下連接器的應力分析77-78
• 5.7 連接器疲勞壽命計算78-85
• 5.7.1 疲勞載荷79-80
• 5.7.2 分段連續(xù)型載荷譜作用下的應力參數(shù)和等效應力范圍80-81
• 5.7.3 連接器疲勞壽命分析邊界設(shè)置.81-83
• 5.7.4 兩端鉸支邊界條件下連接器的疲勞壽命分析83-84
• 5.7.5 一端固定約束，一端自由邊界條件下連接器的疲勞壽命分析84-85
• 5.8 小結(jié)85-86
• 第六章 總結(jié)和展望86-88
• 6.1 本文研究內(nèi)容總結(jié)86
• 6.2 研究展望86-88
• 參考文獻88-91
• 附錄91-115
• 附錄 191-115
• 致謝115

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂海寧,楊建民,張承懿;半潛式超大型浮體的多剛體試驗研究[J];船舶工程;2004年05期

2 謝楠,郜煥秋;波浪中兩個浮體水動力相互作用的數(shù)值計算[J];船舶力學;1999年02期

3 崔維成,吳有生,李潤培;超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物動力特性研究綜述[J];船舶力學;2001年01期

4 王志軍,李潤培,舒志;結(jié)構(gòu)剛度變化對箱式超大型浮體結(jié)構(gòu)水彈性響應的影響[J];船舶力學;2003年01期

5 陳徐均,沈慶,崔維成;浮基多剛體系統(tǒng)動力分析[J];工程力學;2002年05期

6 劉應中;崔維成;;箱式超大型浮體在不平底部海域中的水彈性響應(英文)[J];船舶力學;2007年03期

7 余瀾,李潤培,舒志;移動式海上基地連接器研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];海洋工程;2003年01期

8 余瀾,丁偉,李潤培;移動式海上基地多模塊間相互作用對連接器載荷的影響[J];海洋工程;2004年01期

9 余小川,謝永和,李潤培,舒志;水深對超大型FPSO運動響應與波浪載荷的影響[J];上海交通大學學報;2005年05期

10 舒志,李潤培,王志軍;箱式超大型浮式結(jié)構(gòu)物在波浪中的運動響應研究[J];中國海洋平臺;2002年03期

本文編號：730333