【摘要】：海洋平臺遭遇船舶碰撞是影響其結(jié)構(gòu)安全性的重要風(fēng)險之一，碰撞后的動力響應(yīng)預(yù)報和結(jié)構(gòu)安全性評估已經(jīng)成為海洋工程結(jié)構(gòu)物設(shè)計中的熱點問題。本文從工程實際出發(fā)，對三種典型海洋平臺在位工作狀態(tài)下遭遇船舶碰撞問題開展了相關(guān)研究工作。 作者對海洋平臺遭遇船舶碰撞的基本原理和事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納總結(jié)，確定了碰撞事故的典型工況，并進(jìn)一步對碰撞數(shù)值仿真的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。 本文基于非線性有限元數(shù)值仿真技術(shù)，考慮附連水質(zhì)量和材料應(yīng)變率敏感性的影響，以一自升式平臺為例，提出了一種計及碰撞前平臺的初始應(yīng)力狀態(tài)和碰撞后平臺的剩余強度的安全性評估方法。在此基礎(chǔ)上，對自升式平臺、導(dǎo)管架平臺和半潛式平臺這三類典型海洋平臺在碰撞過程中的結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)以及撞擊參數(shù)的影響進(jìn)行研究，并依據(jù)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對三類平臺的碰撞風(fēng)險做出定性評估。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：P75
【圖文】：

（3-6）這里要注意，位置、力和加速度取時間步n時的數(shù)值，而速度取時間步（n+1）/2時的數(shù)值。具體如圖3.1所示。圖3.1 時間中心差分法不管是顯式求解或者是隱式求解，計算的穩(wěn)定是很重要的。要保證計算穩(wěn)定，時間步長必須要小于網(wǎng)格的最小固有周期：maxΔ t ≤2 /ω（3-7）式中，maxω —有限元網(wǎng)格的最大自然角頻率。如果以一維單元為例，最小時間步長由下式?jīng)Q定：

本文的目標(biāo)平臺是某自升式鉆井平臺，采用三樁腿桁架式K型連接結(jié)構(gòu)，其最大的工作水深為300英尺，最大鉆井深度30000英尺，入籍ABS船級社。圖4.1 自升式平臺側(cè)視圖平臺在碰撞過程中只有碰撞區(qū)域存在明顯的塑性應(yīng)變，碰撞區(qū)域外的結(jié)構(gòu)幾乎不發(fā)生塑性應(yīng)變，因此其結(jié)構(gòu)損傷具有典型的局部性特征。本文平臺的數(shù)值模型采用“梁元—板殼”嵌入模型，僅在碰撞可能發(fā)生的區(qū)域內(nèi)采用板殼單元，有限元模型如圖4.2和圖4.3。圖4.2 平臺有限元模型 4.3 梁元與板元的嵌入模型 圖4.4 撞擊船有限元模型

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2723259