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文檔簡(jiǎn)介
1、近年來(lái)隨著深海石油勘探的發(fā)展,海洋工程裝備逐步成為研究的熱點(diǎn)方向。研究深水自升式鉆井平臺(tái),對(duì)于打破國(guó)外技術(shù)壟斷形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,提高我國(guó)深海石油開(kāi)發(fā)能力、加快發(fā)展海洋工程產(chǎn)業(yè)具有重要意義。本文針對(duì)某型號(hào)桁架腿深水自升式鉆井平臺(tái),重點(diǎn)研究了其整體靜動(dòng)態(tài)特性,并對(duì)自升式鉆井平臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,這對(duì)提高自升式平臺(tái)的設(shè)計(jì)水平具有重要意義。本文研究的主要內(nèi)容包括:
1.以有限元法的基本思想和基本概念為基礎(chǔ),通過(guò)時(shí)域繞射理論和柔性
2、結(jié)構(gòu)等效非線性系統(tǒng)方程,研究自升式平臺(tái)非線性動(dòng)力分析的方法。采用非線性波浪理論Stokes五階波理論和Morison公式,研究環(huán)境載荷中波浪載荷的計(jì)算方法。
2.針對(duì)桁架腿深水自升式鉆井平臺(tái),運(yùn)用APDL語(yǔ)言建立參數(shù)化幾何模型和有限元模型。通過(guò)有限元分析軟件ANSYS,分別模擬風(fēng)暴自存工況和正常作業(yè)工況下自升式平臺(tái)的工作性能,研究其靜力學(xué)特性。
3.運(yùn)用BlockLanzcos法獲得自升式平臺(tái)的振型和固有頻率,并采用
3、Newmark逐步積分法研究平臺(tái)整體在極端波浪作用下的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng),計(jì)算其動(dòng)力分析的放大系數(shù)。通過(guò)隨機(jī)振動(dòng)分析,研究了在隨機(jī)波浪載荷作用下,平臺(tái)結(jié)構(gòu)對(duì)隨機(jī)載荷的動(dòng)力響應(yīng),并按照Steinberg提出的基于高斯分布和Miner線性累積損傷定律區(qū)間法,進(jìn)行隨機(jī)疲勞壽命計(jì)算。
4.研究結(jié)構(gòu)優(yōu)化的理論方法:零階方法和一階方法。通過(guò)定義設(shè)計(jì)變量弦桿中心距、弦桿壁厚、水平桿節(jié)距和水平桿壁厚,對(duì)自升式平臺(tái)尺寸和形狀進(jìn)行優(yōu)化,得到最優(yōu)化結(jié)果,
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