自升式平台结构计算模型分析研究

发布时间：2023-05-11 01:36

　　自升式平台作为典型的海洋工程结构物,由于恶劣的工作环境以及本身结构的复杂性,在对其进行整体强度分析中,如何合理的建立结构的力学模型,使计算模型能够模拟出实际结构的几何形状、相邻结构间的相互作用、支撑状况、载荷的大小与分布和相应的环境条件就至关重要了。 本文主要运用大型有限元软件ANSYS对某插桩自升式平台建立了三种不同的计算模型:空间框架模型、空间薄壁模型和大型三维仿真模型,分别计算其风暴自存工况下结构的应力与位移,并对各模型的计算结果进行比较与分析,可以得出:由于结构的简化与模拟及结构之间连接方式的不同,随着三种计算模型越来越接近真实的结构,桩腿的最大位移与应力也逐渐增大,但是其最大应力的发生位置不同;各计算模型船体应力分布的特点及适用性。 针对采用壳单元建立的桩腿的底部约束问题,本文按照规范要求,提出了建立约束方程与建立刚性板两种方法来解决。通过分析比较,表明其都是可行的。 考虑到桩腿有较大的侧向位移,把运用ANSYS大位移非线性静力分析与传统的附加弯矩法进行比较,得出ANSYS比传统方法的计算结果大5%左右。 本文对自升式平台强度分析中模型的选取、结构的简化与模拟、构件之间的连接...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 问题的提出及研究的意义
    1.2 国内外研究动态
    1.3 本文主要研究内容
第二章 有限元法与应用软件
    2.1 有限单元法
        2.1.1 有限单元法概述
        2.1.2 基本原理与分析过程
        2.1.3 非线性有限元分析
    2.2 应用软件
        2.2.1 ANSYS 简介
        2.2.2 单元特性
        2.2.3 ANSYS 求解非线性问题的特点
第三章 平台有限元模型的建立
    3.1 平台概况
        3.1.1 平台主要尺度与性能
        3.1.2 平台设计条件
        3.1.3 平台设计载荷
    3.2 建立平台有限元模型
        3.2.1 模型一：空间框架模型
        3.2.2 模型二：空间薄壁模型
        3.2.3 模型三：大型三维仿真模型
        3.2.4 模型四
第四章 平台风暴自存状态有限元分析
    4.1 载荷的确定
        4.1.1 环境载荷
        4.1.2 工作载荷
        4.1.3 计算载荷工况及组合
    4.2 载荷的施加
    4.3 桩腿底部约束
    4.4 有限元计算结果
    4.5 结果的比较与分析
        4.5.1 桩腿计算结果比较分析
        4.5.2 船体计算结果分析
    4.6 非线性静力分析
第五章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3813894