重力式平臺受船舶撞擊作用的損傷特性及優(yōu)化.pdf

1、工業(yè)化革命以來，全球的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對石油和天然氣有著急劇增長的需求量，陸地資源已經(jīng)被大量開采，世界上許多先進(jìn)國家都將重心投向海洋，我國環(huán)渤海地區(qū)的淺海地帶所發(fā)現(xiàn)的油田大部分是邊際油田，特殊油氣田的開發(fā)中應(yīng)該重點(diǎn)研究合適的海上平臺類型。本文選取的研究對象是專門適用于邊際油田的淺海重力式平臺，并從平臺抵抗船舶撞擊能力的角度進(jìn)行分析。
　　船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物發(fā)生碰撞是很短的時(shí)間內(nèi)結(jié)構(gòu)受到較大的沖擊作用而產(chǎn)生的非線性動力響應(yīng)，過程比較復(fù)雜，

2、又可分為幾何、材料和接觸非線性等。本文在對碰撞動力學(xué)的研究現(xiàn)狀和力學(xué)機(jī)理進(jìn)行總結(jié)和介紹的基礎(chǔ)之上，引入顯式有限元數(shù)值仿真法對已設(shè)計(jì)平臺和船舶的不同工況的撞擊過程進(jìn)行模擬，在分析和對比不同工況下的一系列數(shù)據(jù)之后尋求改進(jìn)平臺的意見。本文的主要內(nèi)容包括:
　　1.對船-平臺碰撞問題的研究現(xiàn)狀和主要計(jì)算方法進(jìn)行總結(jié)，并分別介紹了不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇有限元法作為本文的主要研究手段。
　　2.詳細(xì)的介紹了有限元法在碰撞領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)

3、展歷程和碰撞仿真中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)和手段，包括接觸與摩擦的問題、材料的失效準(zhǔn)則等，并簡單介紹了本文選用的顯式有限元軟件DYNA和部分單元的功能。
　　3.用DYNA軟件對原設(shè)計(jì)平臺進(jìn)行建模，模擬平臺和不同質(zhì)量、不同速度的船舶的碰撞過程，得到各種響應(yīng)數(shù)據(jù)，嘗試解釋碰撞過程中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象和數(shù)據(jù)并進(jìn)行對比分析。
　　4.根據(jù)原模型的碰撞結(jié)果的分析結(jié)論提出不同的改進(jìn)意見，分為平臺結(jié)構(gòu)類型的改進(jìn)和平臺局部構(gòu)件的尺寸改進(jìn)，并得到相應(yīng)的