【摘要】：連接器是多模塊超大型浮體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中十分重要但又是最薄弱的環(huán)節(jié),在海上波浪力的作用下,總長度千米等級(jí)的鉸接式多模塊超大型浮體連接器所承受的載荷十分巨大,在中高等級(jí)波浪下就可達(dá)到萬噸量級(jí),這無論是對(duì)連接器本身的設(shè)計(jì)還是安裝連接器的平臺(tái)基座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都是一種巨大的挑戰(zhàn)。研究發(fā)現(xiàn),對(duì)采用鉸鏈?zhǔn)竭B接器將多模塊串聯(lián)而成的超大型浮體,連接器中的最大載荷來自作用于浮體上的水動(dòng)力所引起的結(jié)構(gòu)橫向彎矩,而且模塊越多載荷越大。本文通過對(duì)浮體模塊水線以下部分進(jìn)行構(gòu)型優(yōu)化以減小單模塊和多模塊結(jié)構(gòu)水平彎矩,從而較大幅度地降低了由此引起的連接器載荷。本文的主要內(nèi)容如下:介紹了超大型浮體的基本概念,模塊連接方式和連接器設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn);在不改變超大型浮體主體基本尺度的基礎(chǔ)上,基于調(diào)整超大型浮體外形以改變其水動(dòng)力載荷分布從而降低連接器載荷的思路,設(shè)計(jì)了多個(gè)優(yōu)化構(gòu)型;基于三維勢(shì)流理論頻域分析和時(shí)域分析,分別計(jì)算優(yōu)化構(gòu)型在箱式超大型浮體和半潛式超大型浮體上的優(yōu)化結(jié)果,對(duì)比各個(gè)優(yōu)化構(gòu)型的優(yōu)化效率得到較優(yōu)設(shè)計(jì)方案。本研究的主要成果為:提出了通過對(duì)浮體模塊水線以下部分進(jìn)行構(gòu)型優(yōu)化以減小單模塊和多模塊結(jié)構(gòu)水平彎矩從而降低由此引起的連接器載荷的思路和實(shí)施方法;在此基礎(chǔ)上開展了一系列對(duì)箱型和半潛式超大型浮體的構(gòu)型優(yōu)化設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)水平彎矩和連接器載荷計(jì)算,結(jié)果表明通過構(gòu)型優(yōu)化設(shè)計(jì)可以使連接器載荷明顯降低,可為超大型浮體構(gòu)型和連接器設(shè)計(jì)提供有益的參考。
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P75
【圖文】：

圖 1.1 阿姆斯特郎海上機(jī)場(chǎng)概念設(shè)計(jì)的想法最早產(chǎn)生在 20 世紀(jì)初，但直到 20 世紀(jì) 80 年國開展實(shí)際研究。目前，日本和美國是對(duì)超大型浮體研。1991 年到 2003 年期間，分別在日本和美國召開了四會(huì)議（VLFS1991，1996，1999，2003）。2006 年，在英際船舶結(jié)構(gòu)大會(huì)（International ShipandOffshoreStructur

多模塊超大型浮體構(gòu)型與連接器載荷研究洋開發(fā)基礎(chǔ)技術(shù)的研究。日本與 1995 年建立了正式的研究計(jì)劃，聯(lián)合企業(yè)、高校和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了廣泛的研究，建立了大型浮體協(xié)會(huì) TRAM(the TechnologicalResearchAssociation of Mega-float)，主要負(fù)責(zé)超大型浮體結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)。第三階段（1995-1997）進(jìn)入實(shí)質(zhì)性研發(fā)階段，制造可行性的問題得到了有效解決，建造了一個(gè)幾百米長的駁船式平臺(tái)結(jié)構(gòu)。第四階段（1997-2001）為實(shí)質(zhì)性研發(fā)第二階段，解決了飛機(jī)起降安全性的問題。在神奈川縣橫須賀港于 1999 年建造了一個(gè)海上漂浮機(jī)場(chǎng)，2000 年飛機(jī)起降試驗(yàn)成功后將其拆除。2001 年，TRAM 提出了半潛式 Mega-float 的概念，其具有良好水動(dòng)力性能的立柱和下浮體，可適應(yīng)于環(huán)境更惡劣的海域。2001 年后，日本造船研究中心和日本造船工程師協(xié)會(huì)為羽田國際機(jī)場(chǎng)的新跑道提出了柱-箱混合型式的浮式結(jié)構(gòu)方案。圖 1.2 為 Mega-float 概念示意圖。

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3 JOHN ,A.REPOGLE ,ALBERT ,J.CLEMMENS ,王力;渠道分水的自動(dòng)調(diào)節(jié)[J];灌溉排水;1988年03期

4 周清甫,陳永澤;二維浮體的低頻作用力[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展;1989年04期

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7 徐碩昌;水波作用下浮體的穩(wěn)定[J];科學(xué)通報(bào);1986年08期

8 漆建軍;簡(jiǎn)易判定浮體性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)[J];物理實(shí)驗(yàn);2000年04期

9 陶明德;深水中浮體的突然起動(dòng)問題[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);1990年02期

10 陳儀思;淺談“浮體”問題的解題技巧[J];中學(xué)生理科月刊;1999年11期

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10 陳恒;王磊;周利;;考慮艏向變化的動(dòng)力定位浮體運(yùn)動(dòng)時(shí)域模擬[A];第二十屆全國水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];2007年

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7 陳徐均;浮體二階非線性水彈性力學(xué)分析方法[D];中國船舶科學(xué)研究中心;2001年

8 劉文璽;基于高階面元的浮體運(yùn)動(dòng)與波浪載荷計(jì)算方法[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

9 宋林峰;鉸接多浮體水動(dòng)力性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2015年

10 勾瑩;快速多極子方法在多浮體和水彈性問題中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：2733503