海洋工程水池可升降假底的结构设计与有限元分析

发布时间：2020-05-14 12:02

【摘要】：本文依托某大学海洋工程项目中可升降假底部分-海洋工程水池可升降假底。目前这种大型的海洋工程水池在国内外屈指可数,而且国内外其它海洋工程水池假底设计方案都无法满足该大学海洋工程水池场地要求。在这种情况下,自主设计的可升降假底成为整个项目的重要组成部分,同时海洋工程水池可升降假底结构规模较大,其钢结构的设计和分析,也对同类型的大型钢结构具有一定的参考价值。本论文根据结构力学理论,辅以多种分析方法,如有限元分析,模态分析,流固耦合等,针对海洋工程水池可升降结构给出了设计方案,在对海洋工程水池可升降假底钢结构进行了系统的分析的基础上,对假底在波浪载荷工况下进行了动态响应分析。首先,根据设计参数及其工艺要求,系统设计海洋工程水底的结构,设计时必须满足实验要求和制造安装工艺,其次利用ANYSNS软件做出相关模型并进行奸化处理,在整体结构不变,性能稳定的前提下,依据实际的受力情况添加负荷,进行有限元计算,最终给出受力分析,分析结果表明假底钢结构及相关结构强度和刚度均能满足钢结构相关的设计准则和实际工况要求。再后,对假底钢结构进行了模态分析,计算其固有频率,根据计算结果与外界激励频率比较分析,结果表明假底主体结构与摇板式和驱动电机发出的波浪频率差超出共振范围,不会引起共振,说明假底钢结构具有可靠的稳定。最后,重点研究假底及导向柱在波浪载荷下的动态响应分析,分析了假底在波浪交变载荷的情况的变形和强度,以及波浪对其导向柱的冲击情况,结果表明在波浪载荷下作用下假底和导向柱所受应力与应变都在设计要求允许范围内。本论文通过对海洋工程水池可升降假底钢构的计算及分析,为工程水池的自主设计提供了宝贵的设计经验,同时考虑了海洋工程水池的可升降假底自身的大型性和环境的复杂性,对以后海洋工程水池的相关设计计算提供了理论基础和计算经验。
【图文】：

见图 1-1。该水池的长 80 米，宽 5。 水池主要装备包括：波浪制造系统是一个式多单元波浪机，在相邻的一侧安装一个带双浪抑制装置安装在造波机的对面。通过在假底，可以以最大流量 0.2 m / s 模拟均匀流量。风系统。水深调节系统可以在 0-10m 池中的调 拥有领先的海洋技术实验设施，主要包括海化实验室，海洋结构实验室，机械实验室，，导航实验室，，循环水箱，船模建筑。年的发展，MARINTEK 已经开发出高效率否需要相关设备，专家和分析工具来研究高效的实验室参与了海上风力涡轮机，潮汐波和的类型包括海上，深海和陆基项目，如船舶

能达到的最大水深 5.8 米。池中心深井工作 4.6 米。 水池主要装备包括: 摇摆式多单元侧以模拟各种波浪和浪涌。流量生成系统凭借不同深度和方向的流量进行模拟，最大流量扇组成它的分系统，拖车最高速度与之一致自由度运动测量系统，如图 1-2 所示。程日益发展，各种平台形式依托此背景也焕到东道国油田特点的影响，海洋工程的尺度。如在美国墨西哥湾的开发中，张力腿式平适应墨西哥湾特点而大受青睐，位于美国体时还专门放置了方形深井，其目的应该也是为哥湾等海域的 TLP, SPAR 等深海平台，不得如图 1-2 所示。
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P75

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本文编号：2663321