基于渤海石油平台的冰激振动监测及其应用

发布时间：2020-11-13 05:16

　　 冰区石油天然气的开发给我们带来了丰富的能源,但同时海冰,这种高纬度海域存 在的环境载荷,也给海上生产和作业带来的很大的影响。为此人们在海冰的物理力学性 质,海冰与结构相互作用,海冰数值模拟和预报等方面进行了大量的研究工作。 海洋结构在海冰作用下的剧烈振动,是对结构本身和其上生产设备的较大威胁,同 时也给工作人员的生活和身体健康也带来很大的危害。冰激振动下平台的动力响应是与 海冰类型、厚度、冰温、海冰流速、流向以及冰荷载的作用形式密切相关的。减少和防 止海冰灾害最有效的措施就是能对海冰的冰激力能做出准确,及时的报告。为此,工程 中迫切需要建立先进的海冰冰激振动测试系统,以便建立和确认海冰灾害预报模式,并 且对海冰灾害区的结构设计提供充分有利的依据。同时海冰观测是海冰冰激振动测试系 统重要组成部分,是海冰数值模拟和预报的基础,也是冰期海上生产中海冰管理的内容。 这其中,通过平台定点观测,可以获得比较详尽的海冰信息,为冰荷载分析、海冰数值 模拟和预报服务。 本文对海冰冰激振动测试系统作了一个详尽的介绍,并且对获得的数据进行了简要 的分析,最后基于ANSYS,对的海洋平台冰激振动作用下的动力响应进行了有限元分析, 并给出具体算例。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：TU311.3;P751
【部分图文】：

1压力盒的物理模型压力盒作为一种测量设备，有着它自身的物理模型与数学模型。压力盒在工作时就是要将不能记录的海冰作用力转化为可以记录的物理量。图2一1为压力盒的物理模型，压力盒由基底结构、弹性元件和刚性盖板三部分组成。基底结构与平台的桩腿固定在一起，起支撑作用;弹性元件是传力和转换的器件，是压力盒的核心;刚性盖板与冰直接接触，是受力部分。压力盒的主要参数有三个，分别是压力盒的刚度K，阻尼C和盖板质量m。F()t是作用在压力盒上的力，是待测量，y()t相当于压力盒的位移响应，是可以记录的物理量。图2一1压力盒的物理模型Fig.2一1.PhysleaimodelofieePnael2.2.2压力盒的数学模型与频响特性由上面压力盒的物理模型可以得出压力盒的数学模型如公式2一1。在公式2一1中

.4压力盒制作与标定压力盒的制作过程如下图2一6所示:图2一6压力盒的制作过程Fi.g2一6.R叱uctinoProcessofciePnael压力盒的制作过程分四步完成，第一步是弹性元件和壳体的加工。由于弹性元件是用作传感器的，所以对加工的精度有较高的要求。压力盒壳体起到传递冰力和保护内部

大连理工大学硕士学位论文图2一5直立结构压力盒的计算机实体模拟Fgi.2一ComPuters加ulatedmodelofverticals七uc权叮e2.4压力盒制作与标定压力盒的制作过程如下图2一6所示:图2一6压力盒的制作过程Fi.g2一6.R叱uctinoProcessofciePnael压力盒的制作过程分四步完成，第一步是弹性元件和壳体的加工。由于弹性元件是用作传感器的，所以对加工的精度有较高的要求。压力盒壳体起到传递冰力和保护内部
【参考文献】

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1 李万彪,朱元竞,赵柏林;GMS红外通道实时资料遥感海冰的研究[J];北京大学学报(自然科学版);1997年01期

2 岳前进,毕祥军,季顺迎,张涛;航海雷达识别与跟踪海冰试验[J];大连理工大学学报;2000年04期

3 朱元竞,李万彪,陈俊晔,赵柏林;GMS实时资料遥感海冰的研究[J];气象学报;1997年03期

4 李志军,张占海,董西路,卢鹏;北极海冰生消过程关键指标的观测新技术[J];自然科学进展;2004年09期

本文编号：2881786