海洋平台波浪荷载计算及瞬态动力响应灵敏度分析的伴随法

发布时间：2020-05-25 19:22

【摘要】： 本文讨论了固定式导管架海洋平台结构分析中的波浪荷载计算方法， 并基于大型结构有限元分析与优化设计程序系统JIFEX，，实现了线性波、 Stokes波、孤立波几种波浪理论的求解算法。此外，本文还研究了结构时域 瞬态动力响应的灵敏度分析的伴随向量法。 在固定式导管架海洋平台波浪荷载的分析与计算中，首先讨论了固定 式导管架平台结构分析中的波浪荷载计算方法及几种波浪理论应用的算法。 然后，基于大型结构有限元分析与优化设计程序系统JIFEX，实现了线性波、 Stokes波、孤立波几种波浪理论的求解算法。并设计了一个以处理波浪荷载 为主的环境荷载前处理子程序，可以用Morison公式计算结构各个杆件上的 波浪力，并将分布式波浪荷载计算结果离散为便于有限元分析的梁单元集中 荷载，从而可以生成多种波浪环境因素产生的波浪荷载数据。波浪荷载前处 理子系统的研制与实现，也是JIFEX动力分析程序的一部分，为平台结构 波浪动力分析中的规则波计算、随机波的模拟及考虑结构——流体相互作用 时的动水荷载计算打下了基础。 在灵敏度分析的伴随向量法中，首先概述了结构动力响应及其灵敏度 的分析方法，在此基础上研究了结构瞬态动力响应的灵敏度分析的伴随向量 法，并推导了其具体实现公式。伴随向量法由于解微分方程次数与设计变量 无关，因此在处理约束函数多而设计变量少的问题时效率较高。可以利用 Newmark法求出各时间离散点的动力响应，再利用直接法求解各时间离散 点的伴随向量（两者的求解是分离的），从而可得到各临界时间点上的灵敏 度。文中在JIFEX程序系统中实现了伴随向量法分析程序。数值算例表明， 选取合适的步长，可以得到令人满意的计算结果。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：P715.41

【共引文献】

相关会议论文 前10条

1 赵恩良;孙丽华;王金宝;顾艳丽;;一种图像放大的数值解法[A];科技创新与产业发展（B卷）——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年

2 葛健全;唐乾刚;雷勇军;;减振支架结构随机响应的灵敏度分析[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集（下册）[C];2004年

3 向开理;何国良;;变形双重介质分形油藏渗流数学模型的预估-校正法[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集（二）[C];2007年

4 郭庆;;浅海孤立建筑结构物的冲击荷载响应[A];第十三届中国科协年会第13分会场-海洋工程装备发展论坛论文集[C];2011年

5 闫佳;陈雪波;王莉;;虚拟企业伙伴选择过程以及方法研究[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年

6 苏铁坚;邹建奇;;槽形截面Timoshenko梁固有频率的确定[A];第16届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2007年

7 郭泽英;李青宁;;结构动力方程的隐式级数积分格式[A];第20届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）[C];2011年

8 余晓菲;刘土光;严谨;;水下爆炸与冲击载荷作用下结构物的响应特性[A];2004年船舶与海洋工程学术研讨会论文集[C];2004年

9 杨继武;陈谌闻;;二维稳态弹流润滑的问题近似、数值混合解(1．基本方程的推导)[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集（下册）[C];1992年

10 胡金华;;特大型船用曲轴曲柄锻造工艺优化研究[A];第六届华北（扩大）塑性加工学术年会文集[C];2009年

相关博士学位论文 前10条

1 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 王晓东;双机架紧凑式炉卷轧机模型自适应优化控制[D];昆明理工大学;2008年

3 李林杰;生态高值农业技术创新模式研究[D];湖南农业大学;2010年

4 乔赫廷;连续体结构拓扑优化模型讨论及其应用[D];大连理工大学;2011年

5 丁妍羽;基于化学流变学的树脂传递模塑工艺过程的数值模拟及灵敏度分析[D];山东大学;2011年

6 严刚峰;基于动力系统模型的振荡器相位噪声分析的方法研究[D];电子科技大学;2011年

7 姜海明;光纤Raman放大器增益谱平坦化研究[D];电子科技大学;2011年

8 郑秋云;几类铁磁流体模型及其数值求解[D];湘潭大学;2010年

9 屠凤莲;动臂变幅塔机奇偶倍率吊钩装置的设计理论[D];河北工业大学;2010年

10 闫俊霞;高速大型振动筛结构动态特性及可靠性基础研究[D];中国矿业大学;2011年

本文编号：2680623