導(dǎo)管架海洋平臺是最常見的平臺結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)今在役的導(dǎo)管架平臺數(shù)量龐大。長期服役在復(fù)雜的海洋環(huán)境中，結(jié)構(gòu)不可避免的老化損傷；考慮成本、建造技術(shù)等方面原因，長期以來我國從國外引進(jìn)了大量的舊平臺加以改造后繼續(xù)使用。對這些老化損傷的老齡化平臺進(jìn)行疲勞評估顯得尤為重要，既要計算平臺安全使用的全壽命周期，也要考慮損傷狀態(tài)下舊平臺的剩余壽命。本文以某導(dǎo)管架海洋平臺為例，用設(shè)計波法計算平臺結(jié)構(gòu)在波浪與海流共同作用下的響應(yīng)，探討其在服役期的安全性，并找出導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)的應(yīng)力熱點(diǎn)位置；隨后計算結(jié)構(gòu)在隨機(jī)波浪作用下的疲勞壽命；最后探討帶裂紋管節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的剩余壽命以及影響剩余壽命的因素。首先，查閱導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)環(huán)境荷載、鋼材性能以及管節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)疲勞SN曲線等資料，為后續(xù)的仿真分析工作提供必要的數(shù)據(jù)資料。其次，在闡述導(dǎo)管架海洋平臺環(huán)境荷載相關(guān)理論基礎(chǔ)上，運(yùn)用ANSYS軟件建立平臺結(jié)構(gòu)整體模型，采用設(shè)計波法原理，引用設(shè)計波和海流參數(shù)對有限元模型兩個典型方向分別進(jìn)行計算，獲得結(jié)構(gòu)在極限海況下的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)，判斷平臺的安全性，并根據(jù)名義應(yīng)力確定導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力熱點(diǎn)的位置。再次，計算平臺結(jié)構(gòu)的前六階模態(tài)并在此基礎(chǔ)上求得結(jié)... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 導(dǎo)管架平臺的構(gòu)成
    1.3 我國導(dǎo)管架海洋平臺的應(yīng)用情況
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 波流共同作用下導(dǎo)管架平臺強(qiáng)度分析
    2.1 平臺結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算的設(shè)計波法
    2.2 導(dǎo)管架平臺的海洋環(huán)境荷載
        2.2.1 海流荷載
        2.2.2 波浪荷載
    2.3 導(dǎo)管架海洋平臺結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仿真分析
        2.3.1 仿真單元
        2.3.2 數(shù)值算例
        2.3.3 結(jié)構(gòu)有限元模型
        2.3.4 設(shè)計波法計算結(jié)構(gòu)響應(yīng)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 隨機(jī)波浪作用下導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)管節(jié)點(diǎn)疲勞壽命仿真分析
    3.1 疲勞損傷的概念與基本分析方法
    3.2 結(jié)構(gòu)疲勞分析的相關(guān)理論
        3.2.1 應(yīng)力集中系數(shù)
        3.2.2 管節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu) SN 曲線
        3.2.3 Miner 線性損傷積累準(zhǔn)則
        3.2.4 雨流計數(shù)法
    3.3 MSC/Fatigue 軟件介紹
    3.4 熱點(diǎn)應(yīng)力處管節(jié)點(diǎn)模型響應(yīng)分析
        3.4.1 模態(tài)分析
        3.4.2 計算熱點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)
    3.5 導(dǎo)管架危險管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力疲勞分析
        3.5.1 平臺動力計算
        3.5.2 熱點(diǎn)疲勞計算
    3.6 本章小結(jié)
第四章 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展仿真分析
    4.1 結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展基本理論
        4.1.1 疲勞裂紋類型
        4.1.2 疲勞裂紋擴(kuò)展一般規(guī)律
        4.1.3 疲勞裂紋擴(kuò)展速率
        4.1.4 Paris 公式
        4.1.5 臨界裂紋尺寸計算公式
    4.2 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展仿真分析
        4.2.1 等效波作用下管節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的全壽命計算
        4.2.2 數(shù)值算例
        4.2.3 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 本文的主要結(jié)論
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)成果
致謝
詳細(xì)摘要


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3182063