【摘要】：海洋油氣資源開發(fā)的重心正逐步轉(zhuǎn)向深海區(qū)域,作為深海石油開采的關(guān)鍵環(huán)節(jié),深海管道鋪設(shè)必須要不斷取得技術(shù)上的突破。伴隨著3000米深水起重鋪管船“海洋石油201”的誕生,我國在管道鋪設(shè)方面的作業(yè)深度有了一個質(zhì)的提升,但是在與深海鋪管相關(guān)配套裝備的技術(shù)儲備上卻還存在著諸多欠缺,其中就包括了深水S型鋪設(shè)中托管架的設(shè)計與分析技術(shù)。 本文旨在為國內(nèi)深海油氣資源開發(fā)提供技術(shù)上的儲備,從深海S型管道鋪設(shè)關(guān)鍵設(shè)備之一托管架的工作原理出發(fā),以管道線型設(shè)計理論為基礎(chǔ),探討了與鋪設(shè)能力有著緊密聯(lián)系的托管架基本控制參數(shù)的設(shè)計方法,給出了托管架的基本設(shè)計與結(jié)構(gòu)分析流程。以某深水S型托管架為原型,利用通用有限元軟件ANSYS進行了靜力條件下的托管架結(jié)構(gòu)分析,從剛度與強度兩個方面對托管架設(shè)計進行了驗證。 為彌補理論方法與數(shù)值分析在托管架設(shè)計分析中的一些不足之處,在水池試驗與常規(guī)結(jié)構(gòu)試驗的基礎(chǔ)之上,提出了利用子結(jié)構(gòu)混合試驗方法來進行托管架模型試驗,以實現(xiàn)對多種荷載耦合作用下托管架結(jié)構(gòu)的設(shè)計與運行驗證。試驗中采用六自由度運動模擬平臺模擬鋪管船運動,利用結(jié)構(gòu)試驗相似原理設(shè)計與加工了中大比尺托管架模型,對托管架設(shè)計實例進行了試驗分析。最后,通過動力放大因子將試驗研究結(jié)果返回到有限元模型,進行了等效動力條件下托管架安全性分析。 本文工作對我國海洋管道深水鋪設(shè)相關(guān)理論與技術(shù)發(fā)展具有一定的參考價值。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P756.2

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本文編號：2619027