發(fā)布時間：2017-06-06 11:10

  本文關(guān)鍵詞：初始條件下海洋結(jié)構(gòu)動力響應分析方法及試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：與陸地結(jié)構(gòu)相比,海洋結(jié)構(gòu)在復雜多變的海洋環(huán)境影響下容易變形導致失效,因此海洋結(jié)構(gòu)動力分析是十分必要的。海洋結(jié)構(gòu)動力分析方法主要有時域方法和頻域方法兩種,其中時域方法求解效率較低；而頻域方法僅能得到結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)響應,無法考慮結(jié)構(gòu)初始條件。本文針對傳統(tǒng)頻域動力分析方法的不足,根據(jù)國內(nèi)外學者的研究成果,對具有初始條件的固定式海洋結(jié)構(gòu)動力響應頻域計算理論展開了研究。針對傳統(tǒng)頻域動力分析方法所存在問題,本文具體開展了以下研究：(1)根據(jù)時域動力分析理論及國內(nèi)外學者研究成果,編制了時域結(jié)構(gòu)動力分析程序及頻域內(nèi)考慮初始條件的結(jié)果動力分析程序。(2)選取單樁式海上風電結(jié)構(gòu),采用推薦算法及時域算法計算一定初始條件下該結(jié)構(gòu)動力響應,其結(jié)果在初始時刻之后吻合良好。同時選取某導管架結(jié)構(gòu),采用推薦算法及ANSYS計算初始條件下該結(jié)構(gòu)動力響應,結(jié)果表明二者除去初始時刻外匹配良好。驗證了推薦算法對海洋結(jié)構(gòu)動力響應計算的準確性和適用性。(3)設(shè)計、制作了一導管架物理模型,按照初始位移不同劃分相應工況進行物理模型試驗,同時采用推薦算法計算各工況下模型動力響應。實測數(shù)據(jù)與計算結(jié)果規(guī)律一致。進一步驗證了推薦算法對導管架結(jié)構(gòu)動力響應計算的適用性。本文將所發(fā)展理論應用于海洋結(jié)構(gòu)動力響應計算,克服了傳統(tǒng)頻域算法的不足。其創(chuàng)新點主要有：(1)將頻域內(nèi)具有初始條件結(jié)構(gòu)動力響應分析方法應用于海洋結(jié)構(gòu),得到了與時域一致的結(jié)果。為求解具有一定初始條件海洋結(jié)構(gòu)動力響應提供了理論依據(jù)。(2)設(shè)計了相應物理模型試驗,試驗結(jié)果與推薦算法計算結(jié)果規(guī)律一致,驗證了推薦算法對于固定式海洋結(jié)構(gòu)動力響應分析的準確性。本文通過將改進后的結(jié)構(gòu)動力分析頻域算法應用于海洋結(jié)構(gòu),為實際工程中具有一定初始條件的海洋結(jié)構(gòu)動力分析提供了理論支持。
【關(guān)鍵詞】：頻域 初始條件 固定式海洋結(jié)構(gòu) 動力響應
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P75
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 1. 緒論11-20
• 1.1 研究背景及目的11-15
• 1.2 海洋結(jié)構(gòu)動力響應計算國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本文的研究目的及研究內(nèi)容18-20
• 2. 海洋結(jié)構(gòu)動力響應分析理論20-30
• 2.1 隨機波浪力計算理論20-23
• 2.1.1 不規(guī)則波浪模型20
• 2.1.2 波浪譜20-22
• 2.1.3 結(jié)構(gòu)單元波浪力計算22-23
• 2.2 結(jié)構(gòu)動力響應的時域求解方法23-25
• 2.2.1 有限差分法23-24
• 2.2.2 newmark-β法24-25
• 2.3 結(jié)構(gòu)動力響應傳統(tǒng)頻域求解方法25-29
• 2.3.1 Fourier變換25-28
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)動力響應頻域求解方法28-29
• 2.4 小結(jié)29-30
• 3. 頻域內(nèi)考慮初始條件的海洋結(jié)構(gòu)動力分析30-37
• 3.1 線性系統(tǒng)傳遞函數(shù)30-31
• 3.2 Laplace變換31
• 3.3 Prony級數(shù)31-32
• 3.4 頻域內(nèi)考慮初始條件的結(jié)構(gòu)動力分析理論32-36
• 3.4.1 初始條件轉(zhuǎn)換32-33
• 3.4.2 外荷載分解33-34
• 3.4.3 初始外荷載離散及荷載重構(gòu)34-36
• 3.5 小結(jié)36-37
• 4. 頻域內(nèi)考慮初始條件的海洋結(jié)構(gòu)動力響應計算數(shù)值算例37-60
• 4.1 單樁式海上風電數(shù)值結(jié)構(gòu)非零初始條件下動力響應計算37-49
• 4.1.1 單樁式海上風電結(jié)構(gòu)二維模型38-39
• 4.1.2 單樁式結(jié)構(gòu)環(huán)境荷載計算39-41
• 4.1.3 單樁式海上風電結(jié)構(gòu)動力響應計算工況劃分41-42
• 4.1.4 單樁式海上風電結(jié)構(gòu)動力響應計算42-49
• 4.2 海洋平臺數(shù)值結(jié)構(gòu)非零初始條件下動力響應計算49-58
• 4.2.1 導管架平臺結(jié)構(gòu)模型49-51
• 4.2.2 導管架結(jié)構(gòu)動力響應計算工況劃分51-52
• 4.2.3 導管架結(jié)構(gòu)環(huán)境荷載計算52-53
• 4.2.4 導管架結(jié)構(gòu)動力響應工況計算53-58
• 4.3 小結(jié)58-60
• 5. 頻域內(nèi)考慮初始條件海洋結(jié)構(gòu)動力分析物理模型試驗研究60-82
• 5.1 導管架平臺物理模型60-61
• 5.2 試驗條件及設(shè)備61-63
• 5.3 數(shù)值模型及有限元模型63-65
• 5.4 導管架平臺物理模型及數(shù)值模型模態(tài)分析65-67
• 5.5 導管架平臺物理模型動力響應試驗工況67-68
• 5.6 導管架平臺物理模型動力響應試驗68-78
• 5.6.1 物理模型試驗實測數(shù)據(jù)68-72
• 5.6.2 物理模型試驗實測數(shù)據(jù)及推薦算法計算結(jié)果對比72-78
• 5.7 工況1～5實測結(jié)果及推薦算法計算結(jié)果包絡圖比較78-80
• 5.8 小結(jié)80-82
• 6. 總結(jié)與展望82-85
• 6.1 本文研究內(nèi)容與主要結(jié)論82-83
• 6.2 本文主要創(chuàng)新點83-84
• 6.3 研究展望84-85
• 參考文獻85-88
• 致謝88-89
• 個人簡歷89
• 攻讀碩士期間獲得成果89

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