半潜式平台结构极限承载力研究
发布时间：2021-05-14 02:34
为适应深海石油勘探的需要,半潜式平台由于自身显著的优越性,逐渐成为海上油气开发的主要工具。为准确地对平台结构的强度储备进行评估,保证结构的安全性与可靠性,提高平台材料的利用率,有必要对平台结构的极限强度进行探究。本文从加筋板结构出发,研究了极限强度非线性有限元技术,用试验验证了所采用数值方法的准确性,并在此基础上,对平台局部结构和平台整体极限强度进行研究。本文的主要研究内容如下:（1）开展了加筋板极限强度的非线性有限元分析技术的研究。采用非线性有限元法开展了多种影响因素下的加筋板板极限强度的敏感性分析,形成了加筋板极限强度分析方法;（2）开展了加筋板的极限强度试验研究。设计了相关的工装装置,制定了试验测试方案,完成了加筋板的极限强度试验,得到了两端刚固,仅限制横梁处位移的加筋板极限强度,并与数值预报进行对比,验证了非线性有限元分析方法的有效性;（3）基于准静态法,开展了平台局部结构的极限强度研究。选取平台的局部结构,分析各个结构在典型载荷工况下的受力情况,得到各个结构的典型受力状态,并计算了在典型受力状态下,平台各个局部结构的极限承载力和失效模式;（4）基于准静态法,开展了整体平台的极...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及研究目的
1.2 国内外研究现状
1.2.1 结构极限强度计算方法
1.2.2 海洋平台极限强度研究现状
1.2.3 加筋板极限强度及相关试验研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本文主要创新点
第2章 加筋板极限强度非线性有限元分析研究
2.1 概述
2.2 加筋板极限强度非线性有限元分析方法
2.2.1 建模方法及模型范围
2.2.2 网格尺寸及单元类型
2.2.3 材料模型
2.2.4 分析方法
2.2.5 边界条件及载荷模式
2.3 计算参数分析
2.3.1 网格尺寸对计算结果的影响
2.3.2 模型范围对计算结果的影响
2.3.3 材料模型对计算结果的影响
2.3.4 初始几何缺陷对计算结果的影响
2.3.5 求解方法对计算结果的影响
2.3.6 焊接残余应力对计算结果的影响
2.4 本章小结
第3章 加筋板极限强度试验研究
3.1 概述
3.2 试验方案
3.2.1 试验模型设计
3.2.2 测试设备
3.2.3 加载方案
3.2.4 数据测量
3.3 极限强度试验结果分析
3.3.1 试验结果分析
3.3.2 试验数值论证
3.3.3 数值结果与试验结果对比
3.4 本章小结
第4章 半潜式平台局部结构极限强度研究
4.1 概述
4.2 平台极限状态及危险结构选取
4.2.1 最大横向受力状态
4.2.2 最大纵向剪切状态
4.2.3 最大扭转状态
4.2.4 最大垂向弯曲状态
4.3 局部结构极限强度计算
4.3.1 横撑极限强度研究
4.3.2 浮筒极限强度研究
4.3.3 立柱极限强度研究
4.3.4 甲板极限强度研究
4.4 本章小结
第5章 半潜式平台整体结构极限强度研究
5.1 概述
5.2 半潜式平台极限强度有限元计算研究
5.2.1 平台结构尺寸及材料属性
5.2.2 有限元模型
5.2.3 边界条件及载荷模式
5.2.4 分析方法及加载速率
5.2.5 计算结果分析
5.3 半潜式平台极限强度校核方法研究
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有初始缺陷的船体加筋板结构在复杂受力状态下的极限强度研究[J]. 张婧,施兴华,顾学康. 中国造船. 2013(01)
[2]半潜式钻井平台撑杆结构极限承载力数值仿真计算[J]. 刘昆,张延昌,王璞,王自力. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2012(05)
[3]半潜式平台总体强度计算和关键结构极限强度计算方法研究[J]. 嵇春艳,于雯,沈晴晴. 造船技术. 2012(01)
[4]内河重载甲板驳船船体极限强度的试验与理论分析[J]. 杨平,王海涛,石城林. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2004(06)
[5]箱型梁极限承载能力试验与理论研究[J]. 徐向东,崔维成,冷建兴,孙兆康,祁恩荣. 船舶力学. 2000(05)
硕士论文
[1]基于总体强度的半潜式平台结构简化对比研究[D]. 黄鎏炜.哈尔滨工程大学 2017
[2]半潜式平台甲板结构局部塑性失效分析[D]. 王醍.哈尔滨工程大学 2014
[3]深海半潜式平台关键结构极限强度研究[D]. 沈中祥.江苏科技大学 2013
[4]关键构件破损状态下半潜式平台极限强度计算方法研究[D]. 张圆缘.江苏科技大学 2013
[5]基于非线性有限元方法的半潜式平台极限强度研究[D]. 姜峰.哈尔滨工程大学 2010
本文编号：3185103
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及研究目的
1.2 国内外研究现状
1.2.1 结构极限强度计算方法
1.2.2 海洋平台极限强度研究现状
1.2.3 加筋板极限强度及相关试验研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本文主要创新点
第2章 加筋板极限强度非线性有限元分析研究
2.1 概述
2.2 加筋板极限强度非线性有限元分析方法
2.2.1 建模方法及模型范围
2.2.2 网格尺寸及单元类型
2.2.3 材料模型
2.2.4 分析方法
2.2.5 边界条件及载荷模式
2.3 计算参数分析
2.3.1 网格尺寸对计算结果的影响
2.3.2 模型范围对计算结果的影响
2.3.3 材料模型对计算结果的影响
2.3.4 初始几何缺陷对计算结果的影响
2.3.5 求解方法对计算结果的影响
2.3.6 焊接残余应力对计算结果的影响
2.4 本章小结
第3章 加筋板极限强度试验研究
3.1 概述
3.2 试验方案
3.2.1 试验模型设计
3.2.2 测试设备
3.2.3 加载方案
3.2.4 数据测量
3.3 极限强度试验结果分析
3.3.1 试验结果分析
3.3.2 试验数值论证
3.3.3 数值结果与试验结果对比
3.4 本章小结
第4章 半潜式平台局部结构极限强度研究
4.1 概述
4.2 平台极限状态及危险结构选取
4.2.1 最大横向受力状态
4.2.2 最大纵向剪切状态
4.2.3 最大扭转状态
4.2.4 最大垂向弯曲状态
4.3 局部结构极限强度计算
4.3.1 横撑极限强度研究
4.3.2 浮筒极限强度研究
4.3.3 立柱极限强度研究
4.3.4 甲板极限强度研究
4.4 本章小结
第5章 半潜式平台整体结构极限强度研究
5.1 概述
5.2 半潜式平台极限强度有限元计算研究
5.2.1 平台结构尺寸及材料属性
5.2.2 有限元模型
5.2.3 边界条件及载荷模式
5.2.4 分析方法及加载速率
5.2.5 计算结果分析
5.3 半潜式平台极限强度校核方法研究
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有初始缺陷的船体加筋板结构在复杂受力状态下的极限强度研究[J]. 张婧,施兴华,顾学康. 中国造船. 2013(01)
[2]半潜式钻井平台撑杆结构极限承载力数值仿真计算[J]. 刘昆,张延昌,王璞,王自力. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2012(05)
[3]半潜式平台总体强度计算和关键结构极限强度计算方法研究[J]. 嵇春艳,于雯,沈晴晴. 造船技术. 2012(01)
[4]内河重载甲板驳船船体极限强度的试验与理论分析[J]. 杨平,王海涛,石城林. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2004(06)
[5]箱型梁极限承载能力试验与理论研究[J]. 徐向东,崔维成,冷建兴,孙兆康,祁恩荣. 船舶力学. 2000(05)
硕士论文
[1]基于总体强度的半潜式平台结构简化对比研究[D]. 黄鎏炜.哈尔滨工程大学 2017
[2]半潜式平台甲板结构局部塑性失效分析[D]. 王醍.哈尔滨工程大学 2014
[3]深海半潜式平台关键结构极限强度研究[D]. 沈中祥.江苏科技大学 2013
[4]关键构件破损状态下半潜式平台极限强度计算方法研究[D]. 张圆缘.江苏科技大学 2013
[5]基于非线性有限元方法的半潜式平台极限强度研究[D]. 姜峰.哈尔滨工程大学 2010
本文编号：3185103
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3185103.html
