波浪载荷作用下海洋井架动力特性分析

发布时间：2018-03-06 00:14

  本文选题：海洋平台　切入点：井架　出处：《东北石油大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：人类对于海洋资源的探索和开发历史悠远,特别是随着陆地石油资源的日益枯竭,对于海洋矿藏的探索更是呈现蓬勃发展之势。导管架平台作为浅海石油开采中的最主要的结构发挥着十分重要的作用,而在作业时平台上方的海洋井架不仅需要承担工作载荷以及风载还需要考虑波浪载荷对其的影响。本文以波浪载荷为主要研究内容对导管架海洋平台及井架进行整体动力特性分析,具体如下:1.在进行相关结构简化的前提下,应用ANSYS软件对某导管架平台及井架进行整体有限元模型建立,并分别对海洋井架和导管架平台井架整体进行作业工况下的静力分析,对采用整体建模分析的合理性进行验证。2.应用ANSYS软件的模态分析模块对模型的自振频率进行求解,在此基础上通过谐响应分析验证模型建立的正确性;通过对Stokes五阶波理论的研究并结合莫里森公式采用设计波法对井架在风暴自存及在位工作两种情况的波浪力进行计算,并将计算结果作用于模型整体,通过瞬态分析模块计算平台井架在设计波下的动力学特性。3.考虑到波浪的随机性并结合平台所在海域环境,选取波浪谱中的P-M谱作为激励谱对平台井架模型进行随机波浪载荷下的动力分析,以期为后续平台井架的研究提供参考。
[Abstract]:Human exploration and exploitation of marine resources has a long history, especially with the increasing depletion of terrestrial oil resources. The exploration of marine mineral deposits is developing vigorously. Jacket platform plays a very important role as the main structure in shallow oil exploitation. The offshore Derrick above the platform should not only bear the working load and the wind load, but also consider the influence of the wave load on the Derrick. In this paper, the jacket offshore platform and Derrick are studied with the wave load as the main research content. Whole dynamic characteristic analysis, On the premise of simplifying the relevant structure, the finite element model of a jacket platform and Derrick is established by using ANSYS software, and the static analysis of the offshore Derrick and the jacket platform Derrick under the working condition is carried out respectively. The rationality of the whole modeling analysis is verified. 2. The modal analysis module of ANSYS software is used to solve the natural vibration frequency of the model, and the correctness of the model is verified by harmonic response analysis. Through the study of Stokes's fifth-order wave theory and the application of design wave method to the design wave method, the wave forces of the Derrick in the case of storm self-storage and in-situ operation are calculated, and the calculated results are applied to the whole model. The dynamic characteristics of the platform Derrick under the design wave are calculated by transient analysis module. Considering the randomness of the wave and the sea environment of the platform, The P-M spectrum of the wave spectrum is selected as the excitation spectrum to analyze the dynamic behavior of the platform Derrick model under random wave loads in order to provide a reference for the further study of the platform Derrick.
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE951

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本文编号：1572507