深水自升式平台桁架腿结构非线性有限元分析

发布时间：2021-06-22 01:24

　　海洋油气的勘探和开发正不断向更深的水域发展,深水桁架腿自升式平台应用较广且经济效益较高,其设计与建造将是今后的重要研究方向。随着作业水深的增加,桁架腿结构的非线性问题和动力放大效应会更加突出,为了使自升式平台能应用于更深的作业水深,必须重点研究这两方面的内容。在现有自升式平台最大作业水深为150m的前提下,本文收集整理了位于北海的深水自升式平台的数据资料,提出了180m水深桁架腿自升式平台的初步设计方案。结合优化设计方法,在ANSYS中利用APDL语言建立了该平台的参数化模型并对该方案做出了一定的改进,得到了在桁架腿结构强度上更为合理的平台设计方案。最后利用改进后的自升式平台有限元模型对该平台桁架腿结构进行了一系列的有限元分析计算,包括线性假设下的结构静力有限元分析、模态分析和瞬态动力分析,考虑非线性效应下的结构静力有限元分析、瞬态动力分析和极限承载能力分析。通过有限元分析计算,从应力、变形、抗倾稳性、动力放大效应、极限承载能力等方面全面的评估了该平台桁架腿结构的强度和性能。从计算结果看,该自升式平台的强度和性能满足能够作业需求。比较线性与非线性、静力与动力的计算结果也论证了进行动力非... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

论文研究思路

(b) 横断面图 (c) 弦杆与齿条图2-2 inv-K 桁架式桩腿弦杆中心距是可以直接影响到桩腿结构刚度的重要参数。随着弦杆中心大，桩腿刚度也会随之不断增大。作业水深在 300ft（90m）以上的大

根据查阅相关规范获得；其余参数来源于作业水域的波浪eam188 单元简介：88 单元适用于分析从中等短粗到细长型的梁结构，该单元，是基于 Timoshenko 梁结构理论的应用。Beam188 单元个节点上至少有 6 个自由度。如果需要考虑横截面翘曲自由度。在对具体问题的进行分析时，选取六个自由度还 KEYOPT 命令来变换。用 sectype、secdata 去定义 Beam188 单元。对于比较复杂rite、secoffset 及 secread 等。弹性（elasticity），蠕变（ty）模型也都是允许定义的的。题和非线性问题都可以选用 Beam188 单元，且该单元非的非线性分析中。使用 BEAM188 单元进行大变形分析关，同时可以选择是否打开应力刚化开关。产生应力刚、横向及扭转稳定、特征值屈曲和塌陷问题等等。


本文编号：3241831