海工结构物—滑靴承载力研究及结构优化设计

发布时间：2023-04-21 03:24

　　由于海工结构物逐渐向着巨型化方向发展,海工结构物的安全性越来越受到人们的重视。滑靴作为海洋平台陆地建造过程中的支撑,发挥着重要的作用。本文应用ANSYS软件,对某公司现役变截面滑靴进行研究,通过建造、装船等工况研究了滑靴的强度,然后通过现场试验对强度分析结果进行了评价,最后,依据强度分析对现役滑靴结构进行了优化。通过对滑靴强度的分析,可以得出如下结果:(1)建造过程中,滑靴各处应力均小于滑靴所用钢材的许用应力,滑靴处于较为安全的状态。桩腿处的应力要远大于滑靴其他位置,造成滑靴应力分布不均匀。(2)平稳装船过程中,前部托点处应力超出钢材的屈服强度而产生塑性变形,由于塑性区较小且拖点使用时间很少,在工程中容许该部分塑性区的存在。同时,由于拖拽力的影响,滑靴的应力分布变化,但除托点外,其余部分应力仍小于许用应力。(3)不平稳装船过程中,约束条件改变,使滑靴应力分布产生变化。通过现场加载试验验证,得出以下结论:(1)当对滑靴进行加载时,试验实测值与计算值之间均存在误差,但误差均小于5%,可以满足条件。(2)卸载后,应力值不为零,说明滑靴内会有残余应力存在。最终,由于试验条件的限制,在对滑靴进行...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究目标
    1.4 主要研究内容
    1.5 技术路线
第二章 有限元分析方法
    2.1 有限元的发展
    2.2 弹性分析的基本理论
        2.2.1 弹性理论基本假定
        2.2.2 弹性理论基本方程
    2.3 有限元分析基本理论
        2.3.1 有限元分析法的基本思想
        2.3.2 有限元分析法的基本过程
第三章 变截面滑靴强度分析
    3.1 结构破坏理论
        3.1.1 结构破坏形式
        3.1.2 材料破坏准则
    3.2 变截面滑靴模型建立
        3.2.1 工程概况
        3.2.2 有限元模型建立
    3.3 变截面滑靴强度分析
        3.3.1 建造过程滑靴强度分析
        3.3.2 平稳装船过程滑靴强度分析
        3.3.3 不平稳装船过程滑靴强度分析
    3.4 小结
第四章 变截面滑靴试验验证
    4.1 静态电阻应变仪
        4.1.1 概述
        4.1.2 电阻应变片
        4.1.3 工作原理
        4.1.4 系数修正
    4.2 变截面滑靴试验验证
        4.2.1 实验方法及步骤
        4.2.2 试验结果整理与计算
第五章 变截面滑靴有限元优化设计
    5.1 ANSYS优化简介
        5.1.1 ANSYS的优化数学模型
        5.1.2 ANSYS的优化相关概念
        5.1.3 ANSYS的优化方法
        5.1.4 ANSYS的优化步骤
        5.1.5 ANSYS的优化收敛准则
    5.2 优化设计结果
        5.2.1 不同桩腿半径
        5.2.2 不同桩腿壁厚
        5.2.3 不同顶板厚度
        5.2.4 第一腹板位置影响
        5.2.5 第二腹板位置影响
        5.2.6 中部平板位置影响
        5.2.7 短腹板影响
    5.3 小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3795737