本文關(guān)鍵詞：通信平臺(tái)系泊系統(tǒng)的疲勞可靠性分析

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【摘要】：隨著國(guó)際能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,各類(lèi)新能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)體系中所占比重越來(lái)越大。同時(shí),在海洋資源爭(zhēng)奪日益激烈的大環(huán)境下,對(duì)深海波浪環(huán)境的監(jiān)測(cè)、深遠(yuǎn)海的通訊及監(jiān)控也更加重要。而在深水系泊領(lǐng)域,以Polyester纜為主的繃緊式系泊系統(tǒng)逐漸得到廣泛應(yīng)用,該系泊材料具有特殊的動(dòng)剛度及疲勞特性。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外深水系泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀和疲勞可靠性問(wèn)題的研究方法進(jìn)行充分探究的基礎(chǔ)上,對(duì)作業(yè)于南海海域,綜合深海新能源、深海通訊及監(jiān)控于一體的某通信平臺(tái)分別設(shè)計(jì)繃緊式與懸鏈?zhǔn)较挡聪到y(tǒng),計(jì)算兩種系泊系統(tǒng)的疲勞壽命并分析繃緊式系泊系統(tǒng)的疲勞可靠性,得出一些有價(jià)值的結(jié)論。首先采用MATLAB編寫(xiě)雨流計(jì)數(shù)法,以便對(duì)時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并獲得纜索的張力范圍及循環(huán)周次;利用AQWA軟件建立平臺(tái)水動(dòng)力模型并進(jìn)行短期海況下的時(shí)域分析,計(jì)算選取最危險(xiǎn)環(huán)境載荷方向及損傷度較高的系泊纜,簡(jiǎn)化疲勞壽命計(jì)算;對(duì)繃緊式系泊系統(tǒng)進(jìn)行剛度的迭代計(jì)算,得到其最終剛度值;在特定短期海況下,分別采用算例中的時(shí)域法與API規(guī)范中的聯(lián)合譜法計(jì)算Polyester纜的疲勞損傷結(jié)果并進(jìn)行對(duì)比,計(jì)算表明時(shí)域法對(duì)該算例具有可行性;在導(dǎo)纜孔附近的張力隨偏移靜平衡位置的變化規(guī)律基本一致的前提下,分別對(duì)浮臺(tái)進(jìn)行繃緊及懸鏈?zhǔn)较挡聪到y(tǒng)的設(shè)計(jì)并計(jì)算總疲勞損傷及疲勞壽命。分析計(jì)算結(jié)果,認(rèn)為對(duì)于該算例而言,合成纖維纜的疲勞性能要優(yōu)于鋼鏈。在疲勞可靠性的分析中,按照海洋工程常用的處理方法,假定各變量服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布,并根據(jù)雨流計(jì)數(shù)法的處理結(jié)果得到應(yīng)力的均方值及跨零率,最終計(jì)算出繃緊式系泊系統(tǒng)疲勞壽命的可靠性指標(biāo)。研究表明,該繃緊式系泊系統(tǒng)達(dá)到20年的設(shè)計(jì)壽命具有很高的可靠度。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P751

【相似文獻(xiàn)】

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