本文關(guān)鍵詞：自復(fù)位海洋平臺(tái)的振動(dòng)控制研究

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【摘要】：全球經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的背后必然是能源的巨大消耗，目前世界陸上油氣資源日益枯竭，人們開(kāi)發(fā)利用的重點(diǎn)將是蘊(yùn)藏廣袤礦產(chǎn)資源的海洋。海洋平臺(tái)作為開(kāi)發(fā)利用海洋油氣資源的基本設(shè)施，在惡劣的海洋環(huán)境下事故多發(fā)，采取合理有效的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制技術(shù)來(lái)防止平臺(tái)事故和提高海洋平臺(tái)使用壽命和安全性，具有重要的理論和實(shí)際意義。目前結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都有了較大的發(fā)展，，尤其是在建筑、航天、機(jī)械和土木工程方面都取得了顯著的成果。 本文提出兩種自復(fù)位海洋平臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式，一種是基于自復(fù)位搖擺墻的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)，另一種是基于拉索的自復(fù)位海洋平臺(tái)，通過(guò)分析研究了兩種形式的平臺(tái)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。本文的主要研究?jī)?nèi)容有： （1）利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)海洋平臺(tái)原結(jié)構(gòu)建模，進(jìn)行不同地震荷載和冰激荷載作用下海洋平臺(tái)的仿真分析，然后再利用ANSYS軟件對(duì)附加自復(fù)位搖擺墻的海洋平臺(tái)建立三維模型并對(duì)海洋平臺(tái)進(jìn)行模態(tài)分析計(jì)算其自振頻率和相應(yīng)的振型，進(jìn)而施加地震荷載和冰激荷載進(jìn)行振動(dòng)反應(yīng)分析，將計(jì)算結(jié)果與原結(jié)構(gòu)相對(duì)比。分析結(jié)果表明增大搖擺墻剛度和浮力都有很好的減振效果，而且搖擺墻的剛度是主要的影響因素，本文經(jīng)過(guò)多次模擬分析最終選定50倍剛度比的搖擺墻和最大能夠提供0.5G浮力的浮箱作為最優(yōu)值。 （2）在海洋平臺(tái)施加高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力拉索，利用ANSYS有限元軟件對(duì)整體結(jié)構(gòu)建模并作模態(tài)分析，計(jì)算自復(fù)位海洋平臺(tái)的自振頻率和振型，然后施加不同的地震荷載和冰激荷載進(jìn)行平臺(tái)的振動(dòng)響應(yīng)分析，計(jì)算分析了預(yù)應(yīng)力的大小、拉索的布置方式對(duì)平臺(tái)節(jié)點(diǎn)最大位移和最大加速度的影響。數(shù)據(jù)分析表明，施加預(yù)應(yīng)力和拉索的布置方式可以有效地減小海洋平臺(tái)動(dòng)力響應(yīng)，具有較好的減振效果和魯棒性。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P751

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1300142