海洋钻井隔水管变形特性的理论与仿真分析研究

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• 第1章 绪论6-15
• 1.1 题目来源及研究意义6-7
• 1.2 国内外发展研究现状7-13
• 1.2.1 隔水管的理论研究现状8-11
• 1.2.2 隔水管的数值模拟研究现状11-13
• 1.3 主要研究内容和思路13-14
• 1.3.1 研究内容13-14
• 1.3.2 研究思路及技术路线14
• 1.4 本文创新点14-15
• 第2章 隔水管的环境载荷15-31
• 2.1 海洋波浪运动描述方法16-20
• 2.1.1 微幅波理论18-19
• 2.1.2 斯托克斯波理论19-20
• 2.2 隔水管外部载荷20-30
• 2.2.1 海流载荷20-22
• 2.2.2 波浪载荷22-23
• 2.2.3 浪流载荷公式的选用23-24
• 2.2.4 相关系数的确定24-26
• 2.2.5 涡激载荷26-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第3章 隔水管模型的建立31-46
• 3.1 基本假设31
• 3.2 隔水管力学方程的建立31-35
• 3.2.1 变形能32-33
• 3.2.2 动能33-34
• 3.2.3 外力作功34-35
• 3.2.4 能量方程35
• 3.3 隔水管的边界条件35-37
• 3.3.1 浪流合力(顺向作用力)35-36
• 3.3.2 流体升力(横向作用力)36
• 3.3.3 有效张力36
• 3.3.4 边界条件36-37
• 3.4 模型的求解方法37-40
• 3.4.1 平衡方程的离散37-39
• 3.4.2 边界条件的离散39-40
• 3.5 计算分析40-45
• 3.5.1 隔水管变形40-42
• 3.5.2 顶张力的影响42-43
• 3.5.3 钻井液密度的影响43-45
• 3.6 本章结论45-46
• 第4章 隔水管的静态特性分析46-58
• 4.1 ANSYS软件简介46
• 4.2 ANSYS单元介绍46-48
• 4.2.1 海洋结构分析的常见单元46
• 4.2.2 Pipe289单元描述46-48
• 4.3 分析设定48-51
• 4.3.1 隔水管基本参数48-49
• 4.3.2 单元选择49
• 4.3.3 网格划分49
• 4.3.4 约束条件49-51
• 4.4 角度搜索51-52
• 4.4.1 波浪相位角搜索51
• 4.4.2 海流夹角搜索51-52
• 4.5 波浪因素52-54
• 4.5.1 波浪高度52-53
• 4.5.2 波浪周期53-54
• 4.6 海流因素54-55
• 4.6.1 海流流速54-55
• 4.7 钻井平台偏移量55-57
• 4.8 本章小结57-58
• 第5章 隔水管的双向流固耦合计算58-82
• 5.1 流固耦合介绍58
• 5.2 流固耦合的主要方法58-59
• 5.2.1 直接耦合式解法58-59
• 5.2.2 分离解法59
• 5.3 流固耦合的数据传递59-61
• 5.3.1 流固耦合的分类59-60
• 5.3.2 耦合面的数据传递60-61
• 5.4 流固耦合控制方程61-66
• 5.4.1 流体力学控制方程62-63
• 5.4.2 结构力学控制方程63
• 5.4.3 流固耦合方程63
• 5.4.4 k-ε湍流模型理论基础63-64
• 5.4.5 壁面函数64-66
• 5.5 数值模型66-73
• 5.5.1 隔水管基本参数66
• 5.5.2 计算域66
• 5.5.3 边界条件66-67
• 5.5.4 网格划分67-69
• 5.5.5 网格质量检测69-70
• 5.5.6 数值模拟参数70-71
• 5.5.7 流固耦合分析流程71
• 5.5.8 隔水管的静态模拟分析71-73
• 5.6 隔水管的双向流固耦合分析73-81
• 5.6.1 隔水管的变形特性分析73-76
• 5.6.2 隔水管涡激振动轨迹分析76-77
• 5.6.3 隔水管涡泄特性分析77-79
• 5.6.4 隔水管尾流区三维涡量分析79-81
• 5.7 本章小结81-82
• 第6章 结论与展望82-84
• 6.1 结论82-83
• 6.2 展望83-84
• 致谢84-85
• 参考文献85-90
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果90

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