導(dǎo)管架海洋平臺(tái)是最常見的平臺(tái)結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)今在役的導(dǎo)管架平臺(tái)數(shù)量龐大。長(zhǎng)期服役在復(fù)雜的海洋環(huán)境中，結(jié)構(gòu)不可避免的老化損傷；考慮成本、建造技術(shù)等方面原因，長(zhǎng)期以來我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了大量的舊平臺(tái)加以改造后繼續(xù)使用。對(duì)這些老化損傷的老齡化平臺(tái)進(jìn)行疲勞評(píng)估顯得尤為重要，既要計(jì)算平臺(tái)安全使用的全壽命周期，也要考慮損傷狀態(tài)下舊平臺(tái)的剩余壽命。本文以某導(dǎo)管架海洋平臺(tái)為例，用設(shè)計(jì)波法計(jì)算平臺(tái)結(jié)構(gòu)在波浪與海流共同作用下的響應(yīng)，探討其在服役期的安全性，并找出導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力熱點(diǎn)位置；隨后計(jì)算結(jié)構(gòu)在隨機(jī)波浪作用下的疲勞壽命；最后探討帶裂紋管節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的剩余壽命以及影響剩余壽命的因素。首先，查閱導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)環(huán)境荷載、鋼材性能以及管節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)疲勞SN曲線等資料，為后續(xù)的仿真分析工作提供必要的數(shù)據(jù)資料。其次，在闡述導(dǎo)管架海洋平臺(tái)環(huán)境荷載相關(guān)理論基礎(chǔ)上，運(yùn)用ANSYS軟件建立平臺(tái)結(jié)構(gòu)整體模型，采用設(shè)計(jì)波法原理，引用設(shè)計(jì)波和海流參數(shù)對(duì)有限元模型兩個(gè)典型方向分別進(jìn)行計(jì)算，獲得結(jié)構(gòu)在極限海況下的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)，判斷平臺(tái)的安全性，并根據(jù)名義應(yīng)力確定導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力熱點(diǎn)的位置。再次，計(jì)算平臺(tái)結(jié)構(gòu)的前六階模態(tài)并在此基礎(chǔ)上求得結(jié)... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 導(dǎo)管架平臺(tái)的構(gòu)成
    1.3 我國(guó)導(dǎo)管架海洋平臺(tái)的應(yīng)用情況
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 波流共同作用下導(dǎo)管架平臺(tái)強(qiáng)度分析
    2.1 平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算的設(shè)計(jì)波法
    2.2 導(dǎo)管架平臺(tái)的海洋環(huán)境荷載
        2.2.1 海流荷載
        2.2.2 波浪荷載
    2.3 導(dǎo)管架海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仿真分析
        2.3.1 仿真單元
        2.3.2 數(shù)值算例
        2.3.3 結(jié)構(gòu)有限元模型
        2.3.4 設(shè)計(jì)波法計(jì)算結(jié)構(gòu)響應(yīng)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 隨機(jī)波浪作用下導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)管節(jié)點(diǎn)疲勞壽命仿真分析
    3.1 疲勞損傷的概念與基本分析方法
    3.2 結(jié)構(gòu)疲勞分析的相關(guān)理論
        3.2.1 應(yīng)力集中系數(shù)
        3.2.2 管節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu) SN 曲線
        3.2.3 Miner 線性損傷積累準(zhǔn)則
        3.2.4 雨流計(jì)數(shù)法
    3.3 MSC/Fatigue 軟件介紹
    3.4 熱點(diǎn)應(yīng)力處管節(jié)點(diǎn)模型響應(yīng)分析
        3.4.1 模態(tài)分析
        3.4.2 計(jì)算熱點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)
    3.5 導(dǎo)管架危險(xiǎn)管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力疲勞分析
        3.5.1 平臺(tái)動(dòng)力計(jì)算
        3.5.2 熱點(diǎn)疲勞計(jì)算
    3.6 本章小結(jié)
第四章 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展仿真分析
    4.1 結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展基本理論
        4.1.1 疲勞裂紋類型
        4.1.2 疲勞裂紋擴(kuò)展一般規(guī)律
        4.1.3 疲勞裂紋擴(kuò)展速率
        4.1.4 Paris 公式
        4.1.5 臨界裂紋尺寸計(jì)算公式
    4.2 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展仿真分析
        4.2.1 等效波作用下管節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的全壽命計(jì)算
        4.2.2 數(shù)值算例
        4.2.3 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 本文的主要結(jié)論
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)成果
致謝
詳細(xì)摘要


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多尺度有限元法及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 范穎,王磊,章青.  水利水電科技進(jìn)展. 2012(03)
[2]海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌非線性動(dòng)力響應(yīng)分析[J]. 楊冬平,陳國(guó)明.  西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
[3]損傷和缺陷對(duì)海洋平臺(tái)抗冰抗震性能的影響[J]. 柳春光,金書成.  世界地震工程. 2009(04)
[4]海洋平臺(tái)TT型圓管節(jié)點(diǎn)極限強(qiáng)度分析[J]. 王林,王麗銳.  船海工程. 2008(06)
[5]多尺度有限元建模方法及其應(yīng)用[J]. 陸新征,林旭川,葉列平.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(城市科學(xué)版). 2008(04)
[6]老齡導(dǎo)管架平臺(tái)管節(jié)點(diǎn)表面裂紋分析[J]. 林紅,陳國(guó)明,陳團(tuán)海.  機(jī)械強(qiáng)度. 2008(05)
[7]碳鋼、低合金鋼全浸沒海洋環(huán)境下最大點(diǎn)蝕深度簡(jiǎn)化模型(英文)[J]. 王燕舞,王一飛,黃小平,崔維成.  船舶力學(xué). 2008(03)
[8]偶然災(zāi)害下海洋平臺(tái)損傷結(jié)構(gòu)體系可靠性分析[J]. 金偉良,何勇,宋劍.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2006(09)
[9]考慮殘余應(yīng)力時(shí)自升式平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)估的研究[J]. 冉紹春,王德禹.  中國(guó)海洋平臺(tái). 2006(01)
[10]含損傷結(jié)構(gòu)靜力和動(dòng)力特性的有限元分析(英文)[J]. 李艮田,洪明,郭有松.  船舶力學(xué). 2005(06)

碩士論文
[1]鋼—聚氨酯夾層圓柱殼結(jié)構(gòu)極限承載力特性研究[D]. 李舒暢.江蘇科技大學(xué) 2012
[2]完全疊接管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中因子的數(shù)值分析[D]. 章小蓉.華中科技大學(xué) 2008
[3]隨機(jī)波浪荷載作用下海洋導(dǎo)管架平臺(tái)疲勞壽命預(yù)測(cè)分析[D]. 劉洪濤.天津大學(xué) 2007
[4]導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性與動(dòng)力可靠性分析[D]. 黃懷州.大連理工大學(xué) 2004
[5]鑄造起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)的疲勞壽命研究[D]. 吳小珍.武漢科技大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3182063