隨著人類對資源的需求越來越大，陸地資源的開采已經(jīng)不能滿足人類發(fā)展的需要。因此，在科技高度發(fā)達(dá)和工業(yè)制造日益強大的今天，人們已經(jīng)將目光轉(zhuǎn)向更加廣袤、資源更為豐富的海洋。海洋平臺作為開發(fā)海洋石油天然氣資源的基礎(chǔ)性設(shè)施，集海上生產(chǎn)、生活諸多功能于一體，其安全性和重要性不言而喻。但是由于海洋平臺所處的工作環(huán)境非常惡劣，長期受到風(fēng)、浪、流、潮等多種載荷的作用，一方面會因此產(chǎn)生持續(xù)的振動，給工作人員帶來不適感，并且影響平臺上機器設(shè)備的正常運行；另一方面平臺的振動會降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，導(dǎo)致平臺的疲勞破壞。因此，對海洋平臺動力特性及振動控制的研究具有重要的價值和意義。海洋結(jié)構(gòu)物一般可以分為固定式和移動式兩大類。固定式平臺是一類依靠樁柱、擴大基腳等結(jié)構(gòu)型式固結(jié)在海底的平臺，根據(jù)其支承方式又可分為樁基式平臺和重力式平臺兩種。移動式平臺是一類為適應(yīng)勘探、施工、維修等海上作業(yè)，需從一個鉆井地點更換到另一個鉆井地點而發(fā)展起來的平臺，根據(jù)其支承方式又可分為浮動式平臺和著底式平臺兩種。順應(yīng)式結(jié)構(gòu)是移動式平臺中的一類具有一定柔性的結(jié)構(gòu)，通常既能固定在深水中，又具有可移性，此類結(jié)構(gòu)所受外力大部分由慣性力消耗，水平運動... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 海洋平臺分類
    1.3 動力學(xué)建模
        1.3.1 平臺結(jié)構(gòu)模型
        1.3.2 流體-結(jié)構(gòu)和樁-土相互作用
    1.4 主動控制
    1.5 本文內(nèi)容
第二章 順應(yīng)式海洋平臺的動力學(xué)建模與動力特性
    2.1 引言
    2.2 動力學(xué)建模
        2.2.1 動力學(xué)方程
        2.2.2 分布外載
        2.2.3 波浪理論
    2.3 數(shù)值求解
        2.3.1 有限差分法
        2.3.2 控制方程離散化
        2.3.3 Runge-Kutta法求解
        2.3.4 靜水條件下的自由振動
            2.3.4.1 模型對比驗證
            2.3.4.2 靜水無阻尼自由振動
            2.3.4.3 靜水有阻尼自由振動
        2.3.5 波浪作用下的受迫振動
            2.3.5.1 線性模型固有頻率
            2.3.5.2 兩種波理論下的受迫振動
    2.4 本章小結(jié)
第三章 順應(yīng)式海洋平臺的振動主動控制
    3.1 引言
    3.2 動力學(xué)建模
    3.3 TMD主動控制設(shè)計
    3.4 數(shù)值仿真
    3.5 本章小結(jié)
第四章 半潛式平臺的疲勞可靠性譜分析
    4.1 引言
    4.2 有限元建模與模態(tài)分析
        4.2.1 平臺模型
        4.2.2 平臺模態(tài)分析
        4.2.3 平臺結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點的確定
    4.3 波浪力譜
        4.3.1 波浪譜
        4.3.2 波浪理論
        4.3.3 Morison波浪力譜
    4.4 平臺關(guān)鍵節(jié)點隨機響應(yīng)譜分析
        4.4.1 頻域分析中的隨機響應(yīng)
        4.4.2 隨機響應(yīng)譜計算
        4.4.3 隨機響應(yīng)計算結(jié)果
    4.5 平臺關(guān)鍵節(jié)點疲勞壽命和可靠性指標(biāo)
        4.5.1 疲勞累積損傷模型
        4.5.2 疲勞壽命公式和疲勞可靠性指標(biāo)
        4.5.3 隨機響應(yīng)應(yīng)力方差計算
        4.5.4 平臺疲勞可靠性指標(biāo)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 半潛式平臺的動力定位控制
    5.1 引言
    5.2 動力學(xué)建模
        5.2.1 低頻運動模型
        5.2.2 高頻運動模型
        5.2.3 推力器模型
    5.3 控制律設(shè)計
    5.4 Kalman濾波
    5.5 數(shù)值仿真
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：2944673