自复位海洋平台的振动控制研究

发布时间：2017-12-17 12:32

  本文关键词：自复位海洋平台的振动控制研究

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【摘要】：全球经济快速增长的背后必然是能源的巨大消耗，目前世界陆上油气资源日益枯竭，人们开发利用的重点将是蕴藏广袤矿产资源的海洋。海洋平台作为开发利用海洋油气资源的基本设施，在恶劣的海洋环境下事故多发，采取合理有效的结构振动控制技术来防止平台事故和提高海洋平台使用寿命和安全性，具有重要的理论和实际意义。目前结构振动控制技术在多个领域都有了较大的发展，，尤其是在建筑、航天、机械和土木工程方面都取得了显著的成果。 本文提出两种自复位海洋平台的结构形式，一种是基于自复位摇摆墙的海洋平台结构，另一种是基于拉索的自复位海洋平台，通过分析研究了两种形式的平台结构的动力响应。本文的主要研究内容有： （1）利用有限元分析软件ANSYS对海洋平台原结构建模，进行不同地震荷载和冰激荷载作用下海洋平台的仿真分析，然后再利用ANSYS软件对附加自复位摇摆墙的海洋平台建立三维模型并对海洋平台进行模态分析计算其自振频率和相应的振型，进而施加地震荷载和冰激荷载进行振动反应分析，将计算结果与原结构相对比。分析结果表明增大摇摆墙刚度和浮力都有很好的减振效果，而且摇摆墙的刚度是主要的影响因素，本文经过多次模拟分析最终选定50倍刚度比的摇摆墙和最大能够提供0.5G浮力的浮箱作为最优值。 （2）在海洋平台施加高强度预应力拉索，利用ANSYS有限元软件对整体结构建模并作模态分析，计算自复位海洋平台的自振频率和振型，然后施加不同的地震荷载和冰激荷载进行平台的振动响应分析，计算分析了预应力的大小、拉索的布置方式对平台节点最大位移和最大加速度的影响。数据分析表明，施加预应力和拉索的布置方式可以有效地减小海洋平台动力响应，具有较好的减振效果和鲁棒性。
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P751

【参考文献】

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本文编号：1300142