冰區(qū)石油天然氣的開發(fā)給我們帶來了豐富的能源,但同時海冰,這種高緯度海域存 在的環(huán)境載荷,也給海上生產(chǎn)和作業(yè)帶來的很大的影響。為此人們在海冰的物理力學(xué)性 質(zhì),海冰與結(jié)構(gòu)相互作用,海冰數(shù)值模擬和預(yù)報等方面進(jìn)行了大量的研究工作。 海洋結(jié)構(gòu)在海冰作用下的劇烈振動,是對結(jié)構(gòu)本身和其上生產(chǎn)設(shè)備的較大威脅,同 時也給工作人員的生活和身體健康也帶來很大的危害。冰激振動下平臺的動力響應(yīng)是與 海冰類型、厚度、冰溫、海冰流速、流向以及冰荷載的作用形式密切相關(guān)的。減少和防 止海冰災(zāi)害最有效的措施就是能對海冰的冰激力能做出準(zhǔn)確,及時的報告。為此,工程 中迫切需要建立先進(jìn)的海冰冰激振動測試系統(tǒng),以便建立和確認(rèn)海冰災(zāi)害預(yù)報模式,并 且對海冰災(zāi)害區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供充分有利的依據(jù)。同時海冰觀測是海冰冰激振動測試系 統(tǒng)重要組成部分,是海冰數(shù)值模擬和預(yù)報的基礎(chǔ),也是冰期海上生產(chǎn)中海冰管理的內(nèi)容。 這其中,通過平臺定點(diǎn)觀測,可以獲得比較詳盡的海冰信息,為冰荷載分析、海冰數(shù)值 模擬和預(yù)報服務(wù)。 本文對海冰冰激振動測試系統(tǒng)作了一個詳盡的介紹,并且對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡要 的分析,最后基于ANSYS,對的海洋平臺冰激振動作用下的動力響應(yīng)進(jìn)行了有限元分析, 并給出具體算例。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：TU311.3;P751
【部分圖文】：

1壓力盒的物理模型壓力盒作為一種測量設(shè)備，有著它自身的物理模型與數(shù)學(xué)模型。壓力盒在工作時就是要將不能記錄的海冰作用力轉(zhuǎn)化為可以記錄的物理量。圖2一1為壓力盒的物理模型，壓力盒由基底結(jié)構(gòu)、彈性元件和剛性蓋板三部分組成�；捉Y(jié)構(gòu)與平臺的樁腿固定在一起，起支撐作用;彈性元件是傳力和轉(zhuǎn)換的器件，是壓力盒的核心;剛性蓋板與冰直接接觸，是受力部分。壓力盒的主要參數(shù)有三個，分別是壓力盒的剛度K，阻尼C和蓋板質(zhì)量m。F()t是作用在壓力盒上的力，是待測量，y()t相當(dāng)于壓力盒的位移響應(yīng)，是可以記錄的物理量。圖2一1壓力盒的物理模型Fig.2一1.PhysleaimodelofieePnael2.2.2壓力盒的數(shù)學(xué)模型與頻響特性由上面壓力盒的物理模型可以得出壓力盒的數(shù)學(xué)模型如公式2一1。在公式2一1中

.4壓力盒制作與標(biāo)定壓力盒的制作過程如下圖2一6所示:圖2一6壓力盒的制作過程Fi.g2一6.R叱uctinoProcessofciePnael壓力盒的制作過程分四步完成，第一步是彈性元件和殼體的加工。由于彈性元件是用作傳感器的，所以對加工的精度有較高的要求。壓力盒殼體起到傳遞冰力和保護(hù)內(nèi)部

大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文圖2一5直立結(jié)構(gòu)壓力盒的計算機(jī)實體模擬Fgi.2一ComPuters加ulatedmodelofverticals七uc權(quán)叮e2.4壓力盒制作與標(biāo)定壓力盒的制作過程如下圖2一6所示:圖2一6壓力盒的制作過程Fi.g2一6.R叱uctinoProcessofciePnael壓力盒的制作過程分四步完成，第一步是彈性元件和殼體的加工。由于彈性元件是用作傳感器的，所以對加工的精度有較高的要求。壓力盒殼體起到傳遞冰力和保護(hù)內(nèi)部
【參考文獻(xiàn)】

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1 李萬彪,朱元競,趙柏林;GMS紅外通道實時資料遙感海冰的研究[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1997年01期

2 岳前進(jìn),畢祥軍,季順迎,張濤;航海雷達(dá)識別與跟蹤海冰試驗[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;2000年04期

3 朱元競,李萬彪,陳俊曄,趙柏林;GMS實時資料遙感海冰的研究[J];氣象學(xué)報;1997年03期

4 李志軍,張占海,董西路,盧鵬;北極海冰生消過程關(guān)鍵指標(biāo)的觀測新技術(shù)[J];自然科學(xué)進(jìn)展;2004年09期

本文編號：2881786