海洋平臺(tái)是海洋資源開(kāi)發(fā)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,除去正常的工作載荷與環(huán)境載荷外,一些偶然性事故也時(shí)有發(fā)生。物體墜落就是海洋平臺(tái)作業(yè)當(dāng)中常見(jiàn)的一種事故,不論對(duì)作業(yè)人員還是海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)都會(huì)造成嚴(yán)重影響。因此物體墜落沖擊海洋平臺(tái)造成的破壞研究非常重要。本文利用大型有限元軟件ANSYS/LS-DYNA建立模型,模擬物體墜落沖擊平臺(tái)甲板的動(dòng)態(tài)過(guò)程,計(jì)算使平臺(tái)甲板結(jié)構(gòu)破損的臨界變形能,并分析了失效應(yīng)變與臨界變形能的本構(gòu)關(guān)系以及重要影響因素。臨界變形能是本文探求的重點(diǎn),它與構(gòu)件的失效應(yīng)變有關(guān)。而在模型建立的過(guò)程中,失效應(yīng)變的取值又與模型網(wǎng)格的單元長(zhǎng)度有關(guān),這個(gè)關(guān)系是以模型構(gòu)件厚度與單元長(zhǎng)度的比值不大于0.2為前提的。對(duì)于失效應(yīng)變與單元長(zhǎng)度的關(guān)系,本文根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式,采用不同單元網(wǎng)格的劃分,并對(duì)每種劃分進(jìn)行物體墜落在甲板板、縱骨、橫梁不同位置的模擬,經(jīng)過(guò)調(diào)試幾何與物理影響參數(shù)的本構(gòu)關(guān)系,找出了臨界變形能、有限單元尺寸以及各結(jié)構(gòu)的失效應(yīng)變,使臨界變形能受失效應(yīng)變的影響很小,并趨于常數(shù),從而對(duì)已有的單元網(wǎng)格與失效應(yīng)變的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了修正,為今后計(jì)算模型的建立以及切合實(shí)際的計(jì)算結(jié)果提供更準(zhǔn)確的參考。另外本文還會(huì)根... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的背景與意義
    1.2 相關(guān)規(guī)范及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 海洋工程規(guī)范中相關(guān)內(nèi)容
        1.2.2 相關(guān)研究
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 相關(guān)基本理論及計(jì)算方法
    2.1 海洋工程結(jié)構(gòu)失效分析
    2.2 碰撞問(wèn)題研究
    2.3 物體墜落問(wèn)題的分析方法
    2.4 LS-DYNA的理論基礎(chǔ)
        2.4.1 大變形基本理論
        2.4.2 塑性材料基本理論
    2.5 本章小結(jié)
第3章 ANSYS/LS-DYNA有限元數(shù)值模型的建立
    3.1 LS-DYNA介紹
        3.1.1 LS-DYNA的功能特點(diǎn)以及應(yīng)用領(lǐng)域
        3.1.2 ANSYS/LS-DYNA計(jì)算流程
    3.2 模型相關(guān)條件的定義
        3.2.1 單元類型
        3.2.2 單元材料
        3.2.3 定義接觸
        3.2.4 定義加載
        3.2.5 約束的定義
    3.3 結(jié)構(gòu)及墜落物體的相關(guān)參數(shù)選擇
        3.3.1 平臺(tái)甲板相關(guān)參數(shù)的選擇
        3.3.2 墜落物體參數(shù)的選取
        3.3.3 單元網(wǎng)格的劃分
        3.3.4 物體的墜落位置
    3.4 本章小結(jié)
第4章 有限元甲板結(jié)構(gòu)模型破壞的判斷依據(jù)
    4.1 臨界變形能與失效應(yīng)變的關(guān)系
    4.2 對(duì)經(jīng)驗(yàn)公式的驗(yàn)證
        4.2.1 甲板碰撞區(qū)域網(wǎng)格的劃分方法
        4.2.2 基于ANSYS/LS-DYNA的計(jì)算分析
    4.3 對(duì)經(jīng)驗(yàn)公式的修正
    4.4 本章小結(jié)
第5章 工程實(shí)際中預(yù)測(cè)甲板破壞的依據(jù)
    5.1 甲板板厚度對(duì)臨界變形能的影響
        5.1.1 基于修改后經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算分析
        5.1.2 不同甲板板厚度對(duì)應(yīng)臨界變形能的變化趨勢(shì)
    5.2 甲板結(jié)構(gòu)整體平均臨界變形能的計(jì)算分析
        5.2.1 物體墜落在甲板上某一位置的幾率
        5.2.2 物體墜落到甲板的平均臨界變形能
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]飛機(jī)圓弧風(fēng)擋抗鳥(niǎo)撞試驗(yàn)研究[J]. 姚小虎,韓強(qiáng),張曉晴,趙隆茂.  爆炸與沖擊. 2005(05)
[2]飛機(jī)風(fēng)擋結(jié)構(gòu)抗鳥(niǎo)撞一體化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J]. 白金澤,孫秦.  力學(xué)與實(shí)踐. 2005(01)



本文編號(hào)：3600963