發(fā)布時(shí)間：2017-08-24 08:45

  本文關(guān)鍵詞：多體超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器的設(shè)計(jì)及載荷的初步分析

  更多相關(guān)文章： 超大型浮式結(jié)構(gòu)物 連接器 剛性模塊柔性連接器模型 強(qiáng)度 疲勞壽命

【摘要】：隨著陸地資源的不斷減少,對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)就成為了國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的首要內(nèi)容,由此在海洋工程界就掀起了對(duì)超大型浮式結(jié)構(gòu)物研究的新熱潮。多體超大型海上浮式結(jié)構(gòu)物(VLFS—Very Large Floating Structure簡(jiǎn)稱VLFS)可用作機(jī)場(chǎng)、建造城市、軍用海上移動(dòng)基地、浮式港口等。 本文的研究對(duì)象是超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器，主要從概念設(shè)計(jì)、受力、強(qiáng)度和壽命等方面對(duì)其進(jìn)行了研究。主要包括以下幾點(diǎn): 1.總結(jié)和研究了國(guó)內(nèi)外超大型浮式結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀，借鑒了前人的研究，設(shè)計(jì)出了一款超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器，給出了連接器的各個(gè)部位的連接方式和設(shè)計(jì)方案；并對(duì)設(shè)計(jì)的連接器進(jìn)行了初步分析，該連接器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)能夠保證超大型浮式結(jié)構(gòu)物的整體性能。 2.使用UG軟件，建立了超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器的各個(gè)部件的三維模型，并進(jìn)行了裝配，建立了連接器的整體模型，采用有限元軟件ANSYS建立了連接器的有限元模型，并對(duì)模型在不同的載荷和工況下的剛度進(jìn)行了計(jì)算。分析了在波浪推進(jìn)、隨波浪波動(dòng)以及在不同載荷工況下的連接器的整體剛度。 3.本文針對(duì)多體超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器，利用勢(shì)流理論對(duì)超大型浮式結(jié)構(gòu)物的水動(dòng)力進(jìn)行了分析計(jì)算；使用HydroD，在隨機(jī)波下計(jì)算了包含5個(gè)半潛式模塊的超大型浮式結(jié)構(gòu)物多個(gè)浪向角下各個(gè)半潛式模塊的波浪載荷和水動(dòng)力系數(shù)。 4.在Matlab軟件中，計(jì)算不考慮了半潛式模塊之間相互影響的情況，計(jì)算超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器在不同浪向角下的載荷和運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，并重點(diǎn)討論了不同半潛模塊間的連接器的最大載荷。 5.對(duì)連接器的模型在五級(jí)海況最危險(xiǎn)浪向角下的強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，連接器與浮體的連接部位是連接器的薄弱位置；對(duì)其在五級(jí)海況下最惡劣載荷對(duì)稱循環(huán)工況下的疲勞壽命進(jìn)行了計(jì)算，給出了連接器模型的疲勞壽命，結(jié)果表明，在連接器與浮體的連接點(diǎn)的壽命較小，，與強(qiáng)度計(jì)算相符合，在連接器的修改設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給予足夠的重視。
【關(guān)鍵詞】：超大型浮式結(jié)構(gòu)物 連接器 剛性模塊柔性連接器模型 強(qiáng)度 疲勞壽命
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U662;P752
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 研究課題的背景與意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外超大型浮式結(jié)構(gòu)物及其連接器的發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外工業(yè)連接器發(fā)展現(xiàn)狀16-18
• 1.3 超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器載荷的研究概況18-21
• 1.4 本文研究方法和研究?jī)?nèi)容21-23
• 第二章 連接器的概念設(shè)計(jì)23-40
• 2.1 概述23-24
• 2.2 超大型浮式結(jié)構(gòu)物工況分析24-27
• 2.3 連接器方案介紹27-34
• 2.4 連接器體與半潛模塊本體的連接方式設(shè)計(jì)分析34-36
• 2.5 輔助定位裝置36-37
• 2.6 模塊連接37-39
• 2.7 小結(jié)39-40
• 第三章 多體超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器的載荷分析40-54
• 3.1 隨機(jī)波浪理論40-43
• 3.1.1 隨機(jī)波浪的譜特性40-41
• 3.1.2 譜分析法41-43
• 3.2 短期預(yù)報(bào)理論43
• 3.3 浮體的運(yùn)動(dòng)方程43-46
• 3.4 超大型浮式結(jié)構(gòu)物的流體作用力（流體力和回復(fù)力）46-50
• 3.5 多體超大型浮式結(jié)構(gòu)物連接器的計(jì)算方法50-52
• 3.5.1 坐標(biāo)系的定義50-51
• 3.5.2 連接器的反作用力51-52
• 3.6 波浪力的計(jì)算方法52-53
• 3.7 小結(jié)53-54
• 第四章 連接器建模與剛度計(jì)算54-66
• 4.1 連接器建模54-58
• 4.1.1 連接器零件建模55-56
• 4.1.2 連接器模型裝配56-58
• 4.2 連接器有限元模型58-60
• 4.2.1 模型導(dǎo)入及其網(wǎng)格劃分59-60
• 4.2.2 材料屬性和邊界條件設(shè)置60
• 4.3 連接器剛度計(jì)算60-65
• 4.3.1 兩端鉸支邊界條件下剛度計(jì)算60-62
• 4.3.2 一端固定約束，一端自由邊界條件下剛度計(jì)算62-65
• 4.4 小結(jié)65-66
• 第五章 連接器的強(qiáng)度和壽命計(jì)算66-86
• 5.1 超大型浮式結(jié)構(gòu)物半潛式模塊組成66-67
• 5.2 單個(gè)半潛式模塊的水動(dòng)力系數(shù)計(jì)算67-68
• 5.3 水動(dòng)力系數(shù)矩陣的組裝68-69
• 5.4 剛度系數(shù)矩陣的組裝.69
• 5.5 連接器載荷計(jì)算69-75
• 5.6 連接器強(qiáng)度計(jì)算75-78
• 5.6.1 兩端鉸支邊界條件下連接器的應(yīng)力分析75-77
• 5.6.2 一端固定約束，一端自由邊界條件下連接器的應(yīng)力分析77-78
• 5.7 連接器疲勞壽命計(jì)算78-85
• 5.7.1 疲勞載荷79-80
• 5.7.2 分段連續(xù)型載荷譜作用下的應(yīng)力參數(shù)和等效應(yīng)力范圍80-81
• 5.7.3 連接器疲勞壽命分析邊界設(shè)置.81-83
• 5.7.4 兩端鉸支邊界條件下連接器的疲勞壽命分析83-84
• 5.7.5 一端固定約束，一端自由邊界條件下連接器的疲勞壽命分析84-85
• 5.8 小結(jié)85-86
• 第六章 總結(jié)和展望86-88
• 6.1 本文研究?jī)?nèi)容總結(jié)86
• 6.2 研究展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-91
• 附錄91-115
• 附錄 191-115
• 致謝115

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 呂海寧,楊建民,張承懿;半潛式超大型浮體的多剛體試驗(yàn)研究[J];船舶工程;2004年05期

2 謝楠,郜煥秋;波浪中兩個(gè)浮體水動(dòng)力相互作用的數(shù)值計(jì)算[J];船舶力學(xué);1999年02期

3 崔維成,吳有生,李潤(rùn)培;超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物動(dòng)力特性研究綜述[J];船舶力學(xué);2001年01期

4 王志軍,李潤(rùn)培,舒志;結(jié)構(gòu)剛度變化對(duì)箱式超大型浮體結(jié)構(gòu)水彈性響應(yīng)的影響[J];船舶力學(xué);2003年01期

5 陳徐均,沈慶,崔維成;浮基多剛體系統(tǒng)動(dòng)力分析[J];工程力學(xué);2002年05期

6 劉應(yīng)中;崔維成;;箱式超大型浮體在不平底部海域中的水彈性響應(yīng)(英文)[J];船舶力學(xué);2007年03期

7 余瀾,李潤(rùn)培,舒志;移動(dòng)式海上基地連接器研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];海洋工程;2003年01期

8 余瀾,丁偉,李潤(rùn)培;移動(dòng)式海上基地多模塊間相互作用對(duì)連接器載荷的影響[J];海洋工程;2004年01期

9 余小川,謝永和,李潤(rùn)培,舒志;水深對(duì)超大型FPSO運(yùn)動(dòng)響應(yīng)與波浪載荷的影響[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2005年05期

10 舒志,李潤(rùn)培,王志軍;箱式超大型浮式結(jié)構(gòu)物在波浪中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)研究[J];中國(guó)海洋平臺(tái);2002年03期

本文編號(hào)：730333