發(fā)布時間：2017-09-18 01:32

  本文關鍵詞：導管架平臺圓截面管柱在側向撞擊下的變形機理研究

  更多相關文章： 船舶碰撞 變形機理 導管架平臺 解析計算方法 數(shù)值仿真

【摘要】：由圓形管柱進行支撐的導管架平臺已經(jīng)得到了廣泛的應用,其在復雜的海洋環(huán)境下,如果不能夠安全地進行生產(chǎn)作業(yè)會威脅到工作人員的安全,造成巨大的經(jīng)濟損失和環(huán)境破壞。一般情況下,導管架平臺所面臨的主要威脅,來自于守護船舷側的側向撞擊,由于導管架平臺的圓形管柱都是傾斜,所以圓形管柱在遭受側向撞擊時變形機理及能量耗散成為研究的重點。本文的研究方法主要包括解析計算方法和數(shù)值仿真方法。對導管架平臺傾斜的圓形管柱在守護船側向撞擊下的變形模式及能量耗散進行了研究。解析計算方法可以快速準確地對碰撞結果進行評估和預測;利用非線性有限元方法進行數(shù)值仿真計算,既可以給出碰撞過程中的許多物理量隨撞深的變化,也是對解析計算方法結果的驗證。具體內(nèi)容如下:1、對船舶碰撞的內(nèi)部機理和研究方法進行闡述,重點是解析計算方法及其理論基礎和研究步驟,以及對圓形管柱在外載荷作用下的變形特性的研究現(xiàn)狀進行了介紹。2、通過對前人研究結果的對比和分析,改正了其中的不足,提出了兩端固定的圓形管柱在傾斜面載荷側向加載狀態(tài)下的變形模式,并在其基礎上,利用解析計算方法給出了圓形管柱的能量耗散的解析計算公式。3、利用非線性有限元方法,對圓形管柱在傾斜側向撞擊下的變形進行數(shù)值仿真。并將其結果與解析計算結果進行對比驗證。本文的研究內(nèi)容給出了快速預報圓形管柱在側向載荷作用下的能量耗散以及由其構成的導管架平臺的抗撞性研究和設計具有一定的參考意義。
【關鍵詞】：船舶碰撞 變形機理 導管架平臺 解析計算方法 數(shù)值仿真
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U674.38
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 導管架平臺10-13
• 1.1.1 導管架平臺的發(fā)展和樁柱特點10-11
• 1.1.2 導管架平臺所面臨的威脅11-13
• 1.2 船舶碰撞與擱淺的研究方法13-18
• 1.3 圓形管柱的碰撞研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 本文工作及創(chuàng)新點19-21
• 1.4.1 本文主要工作19-20
• 1.4.2 本文的創(chuàng)新點20-21
• 第二章 塑性力學理論及有限元技術21-32
• 2.1 引言21
• 2.2 塑性力學原理21-25
• 2.2.1 塑性力學簡介21-23
• 2.2.2 上下線定理及虛功原理23-25
• 2.2.3 解析計算方法步驟25
• 2.3 有限元方法的簡介25-29
• 2.3.1 有限元法的發(fā)展25-26
• 2.3.2 非線性問題26-29
• 2.4 LS_DYNA介紹及沙漏29-31
• 2.4.1 LS_DYNA簡介29-30
• 2.4.2 沙漏及解決辦法30-31
• 2.5 本章小結31-32
• 第三章 圓形管柱變形模式及能量耗散32-58
• 3.1 引言32
• 3.2 研究背景及不足32-40
• 3.2.1 Amdahl[29]的研究成果32-35
• 3.2.2 Wierzbicki & Suh[32]的研究成果35-39
• 3.2.3 前人研究中的不足39-40
• 3.3 圓形管柱變形模式及橫截面變形特點40-43
• 3.3.1 圓形橫截面的變形模式40-41
• 3.3.2 軸線方向截面變形分布41-43
• 3.4 補充方程及橫截面方向的能量耗散43-52
• 3.4.1 數(shù)值仿真模擬43-46
• 3.4.2 觀察、歸納、提出幾何擬合關系46-52
• 3.4.3 補充方程的提出52
• 3.5 軸線方向上的變形模式及能量耗散52-55
• 3.6 誤差說明55-56
• 3.7 總能量耗散56-57
• 3.8 本章小結57-58
• 第四章 數(shù)值仿真計算58-78
• 4.1 引言58
• 4.2 數(shù)值仿真模型58-61
• 4.2.1 數(shù)值計算的幾何模型58-60
• 4.2.2 網(wǎng)格的劃分60-61
• 4.3 數(shù)值仿真模擬61-68
• 4.3.1 α=8.13°工況的設定61-63
• 4.3.2 LS_DYNA中參數(shù)的設定63-66
• 4.3.3 數(shù)值仿真結果66-68
• 4.4 不同幾何尺寸圓形管柱的能量耗散結果對比68-70
• 4.5 不同夾角的圓形管柱的能連耗散對比70-73
• 4.6 沙漏能量73-76
• 4.7 小撞深說明76-77
• 4.8 本章小結77-78
• 第五章 總結與展望78-80
• 5.1 本文研究工作總結78-79
• 5.2 未來研究工作展望79-80
• 參考文獻80-83
• 致謝83-85
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文85-87

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮鐵城;俞湘三;戴李民;;海洋固定平臺導管架浮運過程分析[J];上海交通大學學報;1985年03期

2 顧樹華;劉應中;郭亞斌;費乃振;戴李民;姚美旺;;導管架模型下水過程的試驗研究[J];海洋工程;1986年03期

3 劉元芳,黃秀芬,林家浩;固定式導管架平臺的動力安全性校核[J];計算結構力學及其應用;1990年03期

4 田千里;;樁基導管架平臺振動的若干問題[J];振動與沖擊;1991年02期

5 王翎羽,徐繼祖;冰區(qū)導管架平臺冰激振動隔振問題[J];天津大學學報;1993年02期

6 熊卓;夏凡;黃誠;;導管架平臺極限環(huán)境下承載力分析[J];中國水運(下半月);2013年12期

7 吳家鳴;李世龍;;波浪載荷下結構尺度差異對導管架平臺結構響應的影響[J];科學技術與工程;2013年29期

8 黃維平,楊永春,李華軍;固定式導管架平臺超常振動及減振措施試驗研究[J];振動工程學報;2004年01期

9 王文明;張世聯(lián);;在線監(jiān)測技術在導管架平臺損傷識別中的應用[J];中國海洋平臺;2007年03期

10 潘新穎;張兆德;;導管架平臺拆除安全性分析(英文)[J];Journal of Marine Science and Application;2009年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姚艷萍;林鐘明;李林斌;;導管架平臺的結構靜力分析[A];2009年度海洋工程學術會議論文集（上冊）[C];2009年

2 林振東;王仁華;竇培林;;點蝕損傷導管架平臺結構構件的非線性行為初步探討[A];第22屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅱ冊[C];2013年

3 徐徹;楊樝;;針對冰工況下的導管架平臺安全性分析[A];第十六屆中國海洋（岸）工程學術討論會論文集（上冊）[C];2013年

4 劉波;楊曉剛;陶付文;;深水樁基導管架平臺隨機波浪動力響應分析[A];2009年度海洋工程學術會議論文集（上冊）[C];2009年

5 周廣利;白若陽;;導管架平臺的動力分析[A];北京力學學會第12屆學術年會論文摘要集[C];2006年

6 王世圣;馮瑋;時鐘民;;海洋平臺冰激振動響應的研究[A];第14屆全國結構工程學術會議論文集（第三冊）[C];2005年

7 陳維杰;楊明旺;衛(wèi)旭敏;姚大偉;王闊;金鵬;;大型導管架分片吊裝用管式吊點設計與強度校核[A];第十三屆中國科協(xié)年會第13分會場-海洋工程裝備發(fā)展論壇論文集[C];2011年

8 孫國青;;正壓沖固平臺海上施工的探索[A];2006年度海洋工程學術會議論文集[C];2006年

9 姚艷萍;陳瑞峰;林鐘明;;導管架平臺管節(jié)點的疲勞分析與壽命估計[A];2003年度海洋工程學術會議論文集[C];2003年

10 劉錦昆;王樹青;韓雨連;;老齡導管架式海洋平臺極限承載力分析[A];2008年度海洋工程學術會議論文集[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 記者 王巧然　通訊員 錢峰;南堡1號島3號島登陸導管架成功離港[N];中國石油報;2008年

2 首席記者 于森;兩大項目推進油田海上開發(fā)[N];盤錦日報;2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 劉翔;面向動力性能的抗冰導管架平臺優(yōu)化設計研究[D];大連理工大學;2008年

2 楊冬平;海洋導管架平臺安全數(shù)字化技術研究[D];中國石油大學;2010年

3 董春芳;導管架調(diào)平夾持器齒形爪優(yōu)化及同步控制技術研究[D];哈爾濱工程大學;2012年

4 李東升;導管架平臺損傷檢測及疲勞壽命研究[D];上海交通大學;2006年

5 王譯鶴;冰激窄體結構振動的機理與理論模型研究[D];大連理工大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃繼凱;基于ANSYS系統(tǒng)的導管架平臺疲勞可靠性研究[D];中國地質大學(北京);2015年

2 應續(xù)華;強震作用下導管架平臺倒塌安全儲備研究[D];大連理工大學;2015年

3 孫榮;導管架平臺外加電流陰極保護系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];大連理工大學;2015年

4 李若軒;導管架平臺圓截面管柱在側向撞擊下的變形機理研究[D];上海交通大學;2015年

5 李世龍;水動力載荷下導管架平臺結構響應分析[D];華南理工大學;2013年

6 朱佐鑫;多腿導管架平臺冰載下的動力響應分析[D];天津大學;2009年

7 蔣曉波;導管架平臺的失效評估分析[D];哈爾濱工程大學;2010年

8 王東軍;導管架平臺結構分析模型化及疲勞斷裂性能研究[D];大連理工大學;2005年

9 陳盈;導管架平臺結構整體安全水平分析與標定[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

10 劉洪濤;隨機波浪荷載作用下海洋導管架平臺疲勞壽命預測分析[D];天津大學;2007年

，

本文編號：872608