本文關(guān)鍵詞：導(dǎo)管架海洋平臺力學(xué)分析及腐蝕損傷評價(jià)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：海洋平臺是海洋石油開發(fā)過程中的重要組成部分,長期受到海風(fēng)、波流等環(huán)境載荷作用,由于鹽霧、潮氣和海水及海生物侵蝕而產(chǎn)生劇烈腐蝕,致使海洋平臺結(jié)構(gòu)的承載能力下降。所以,對海洋平臺結(jié)構(gòu)性能的研究非常有必要。本文以南海海域某導(dǎo)管架海洋平臺為研究對象,采用數(shù)值模擬的方法對導(dǎo)管架海洋平臺開展了靜力、模態(tài)、瞬態(tài)動力、極限承載能力分析以及腐蝕損評價(jià)。1.本文根據(jù)南海某導(dǎo)管架海洋平臺的設(shè)計(jì)說明書,采用ANSYS軟件建立有限元模型。首先,對該模型進(jìn)行靜力分析,通過主要桿件合應(yīng)力UC值校核,結(jié)果遠(yuǎn)小于1;然后對其進(jìn)行模態(tài)分析,計(jì)算得到的平臺低階頻率與設(shè)計(jì)相近,據(jù)此驗(yàn)證了該模型的準(zhǔn)確性。以此模型為基礎(chǔ),在不同載荷工況下,對其進(jìn)行了瞬態(tài)動力分析和極限承載能力分析,結(jié)果表明平臺在y向的承載能力較低。2.導(dǎo)管架海洋平臺長期服役于惡劣的南海海洋環(huán)境,受到嚴(yán)重的腐蝕,致使極限承載能力降低。本文在分析導(dǎo)管架平臺腐蝕影響的基礎(chǔ)上,基于Paik腐蝕模型計(jì)算得到5年、10年、15年、20年平臺腐蝕量。對不同服役期的的腐蝕損傷平臺有限元模型,在不同工況下進(jìn)行了力學(xué)分析,得到不同年限與極限承載能力和合應(yīng)力UC值的關(guān)系,結(jié)果表明,平臺服役20年后部分桿件失效,需進(jìn)行加固修復(fù),使其繼續(xù)服役。
【關(guān)鍵詞】：導(dǎo)管架海洋平臺 腐蝕損傷 靜力分析 模態(tài)分析 瞬態(tài)動力分析
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE985
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題背景及研究意義9-11
• 1.1.1 海洋石油開發(fā)背景及必要性9-10
• 1.1.2 研究海洋平臺結(jié)構(gòu)性能的必要性10
• 1.1.3 數(shù)值模擬方法和有限元理論的研究10-11
• 1.2 國內(nèi)外海洋平臺發(fā)展概論11-12
• 1.2.1 國外發(fā)展11-12
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展12
• 1.3 海洋平臺力學(xué)分析研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 海洋平臺腐蝕損傷評價(jià)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 主要研究內(nèi)容15-16
• 第二章 導(dǎo)管架海洋平臺數(shù)值模型的理論基礎(chǔ)16-30
• 2.1 有限元理論基礎(chǔ)16-22
• 2.1.1 有限單元法概述16
• 2.1.2 有限元法的基本思想16-17
• 2.1.3 ANSYS有限元軟件簡介17-18
• 2.1.4 單元特性18-22
• 2.2 靜力分析22-24
• 2.3 模態(tài)分析24
• 2.4 動力分析24-26
• 2.4.1 瞬態(tài)動力分析24-26
• 2.4.2 ANSYS瞬態(tài)動力分析方法26
• 2.5 極限承載能力分析26-28
• 2.5.1 材料彈塑性理論26-27
• 2.5.2 彈塑性簡化力學(xué)模型27-28
• 2.5.3 極限狀態(tài)判斷準(zhǔn)則28
• 2.6 靜力分析下的導(dǎo)管架海洋平臺安全評價(jià)理論28-29
• 2.7 本章小結(jié)29-30
• 第三章 導(dǎo)管架海洋平臺有限元模型建立及環(huán)境載荷30-40
• 3.1 平臺簡介30-32
• 3.2 建立導(dǎo)管架海洋平臺的有限元模型32-33
• 3.2.1 建模步驟32
• 3.2.2 單元類型和參數(shù)32-33
• 3.3 環(huán)境載荷33-39
• 3.3.1 風(fēng)載荷33-35
• 3.3.2 波浪載荷35-37
• 3.3.3 海流載荷37-38
• 3.3.4 波流聯(lián)合作用38
• 3.3.5 ANSYS計(jì)算波流載荷38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 導(dǎo)管架海洋平臺力學(xué)分析40-51
• 4.1 導(dǎo)管架海洋平臺靜力分析40-47
• 4.1.1 操作工況下導(dǎo)管架海洋平臺靜力分析40-43
• 4.1.2 風(fēng)暴工況下導(dǎo)管架海洋平臺靜力分析43-45
• 4.1.3 導(dǎo)管架海洋平臺安全評價(jià)45-47
• 4.2 導(dǎo)管架海洋平臺模態(tài)分析47-48
• 4.3 導(dǎo)管架海洋平臺瞬態(tài)動力分析48-50
• 4.4 導(dǎo)管架海洋平臺極限承載能力分析50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 導(dǎo)管架海洋平臺腐蝕損傷評價(jià)51-67
• 5.1 導(dǎo)管架海洋平臺在海水中腐蝕的影響因素51-57
• 5.1.1 海洋腐蝕區(qū)域環(huán)境條件51-54
• 5.1.2 影響海水腐蝕性的因素54-55
• 5.1.3 導(dǎo)管架海洋平臺所處的南海特征環(huán)境因子55-57
• 5.2 導(dǎo)管架海洋平臺腐蝕損傷評價(jià)理論基礎(chǔ)57-58
• 5.2.1 導(dǎo)管架海洋平臺腐蝕損傷基本公式57
• 5.2.2 腐蝕分析評價(jià)模型57-58
• 5.3 導(dǎo)管架海洋平臺腐蝕損傷評價(jià)58-66
• 5.3.1 腐蝕損傷下的導(dǎo)管架海洋平臺靜力分析59-63
• 5.3.2 腐蝕損傷下的導(dǎo)管架海洋平臺模態(tài)分析63-64
• 5.3.3 腐蝕損傷下的導(dǎo)管架海洋平臺瞬態(tài)動力分析64-65
• 5.3.4 腐蝕損傷下的導(dǎo)管架海洋平臺極限承載能力分析65
• 5.3.5 導(dǎo)管架海洋平臺的腐蝕損傷評價(jià)65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論與展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 發(fā)表文章目錄及參與科研項(xiàng)目72-73
• 致謝73-74

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1 譚，

本文編號：254044