發(fā)布時間：2020-03-23 20:18

【摘要】：自升式平臺作為海洋石油生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,其結(jié)構(gòu)安全問題至關(guān)重要。模型修正技術(shù)能夠使平臺的有限元模型獲得與真實在役平臺一致的響應(yīng),為結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的評估和極端工況下的行為預(yù)測提供基礎(chǔ),因此對維護平臺結(jié)構(gòu)安全有著重要作用。本文以室內(nèi)試驗平臺為研究對象,針對自升式平臺的模型修正問題開展研究,以期為在役自升式平臺中模型修正技術(shù)的工程應(yīng)用提供理論參考依據(jù),主要研究內(nèi)容如下:基于ANSYS軟件建立室內(nèi)試驗平臺的有限元模型,利用彈性約束單元簡化平臺與基座間連接和船體與樁腿間連接的仿真問題;通過模態(tài)分析計算試驗平臺的前三階模態(tài)頻率和振型,并討論其彈性約束剛度變化對模態(tài)頻率的影響。建立集力平衡加速度計、記錄儀和監(jiān)測軟件于一體的振動監(jiān)測系統(tǒng),開展室內(nèi)試驗平臺的模態(tài)參數(shù)識別試驗;利用隨機子空間法識別試驗平臺的前三階模態(tài)頻率和振型,并將識別結(jié)果與仿真結(jié)果進行對比,為后文研究奠定試驗基礎(chǔ)。以實測前三階模態(tài)頻率為目標(biāo),利用Kriging代理模型方法修正初始有限元模型。在修正過程中引入循環(huán)加點優(yōu)化方法和基于并列選擇的多目標(biāo)遺傳算法以提高修正結(jié)果的精度,并根據(jù)循環(huán)過程中每次修正計算的結(jié)果,討論新增樣本點對Kriging代理模型擬合和修正精度的影響。在模態(tài)參數(shù)識別試驗的基礎(chǔ)上模擬模態(tài)頻率監(jiān)測,并利用試驗?zāi)M船體與樁腿間連接處的損傷。通過分析無損和有損工況下的頻率監(jiān)測數(shù)據(jù),研究損傷對模態(tài)頻率的影響,得到兩種工況下的前三階模態(tài)頻率分布區(qū)間。以區(qū)間的上、下界值為目標(biāo),仍利用基于Kriging代理模型的修正方法修正有限元模型,得到修正后的參數(shù)區(qū)間和模態(tài)頻率區(qū)間,通過考慮頻率監(jiān)測數(shù)據(jù)的不確定性分布區(qū)間,大大提高修正結(jié)果的可靠性。
【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】：2019
【分類號】：TE952

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2597214