隨著海洋資源向更深水發(fā)展,系泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得越來(lái)越重要。拖曳錨是系泊系統(tǒng)的重要組成部分,將系泊線固定在海床中,是目前常用的錨固基礎(chǔ)型式之一。預(yù)測(cè)拖曳錨在安裝過(guò)程中的嵌入軌跡,對(duì)于評(píng)估系泊系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)具有重要的意義與作用。目前比較認(rèn)可的是Neubecker和Randolph（NR）提出的基于增量計(jì)算思想的拖曳錨嵌入軌跡預(yù)測(cè)方法,本文針對(duì)此方法進(jìn)行改進(jìn),主要內(nèi)容如下:首先,介紹目前拖曳錨嵌入軌跡預(yù)測(cè)的研究方法與進(jìn)展及理論基礎(chǔ),包括增量計(jì)算思想、反懸鏈線方程推導(dǎo)、計(jì)算拖曳錨承載力的極限平衡法和塑性上限法,并編制了拖曳錨嵌入軌跡不同預(yù)測(cè)方法的計(jì)算程序。其次,建立計(jì)算拖曳錨承載力的有限元模型,通過(guò)設(shè)定接觸對(duì)解決海床土體與拖曳錨的相互接觸摩擦作用,簡(jiǎn)化錨板為矩形并使用Targe169單元模擬,土體使用Conta171單元模擬,基于Von Mises屈服準(zhǔn)則建立理想彈塑性模型模擬海床土體的破壞準(zhǔn)則,比較不同工況下拖曳錨的極限承載力。最后,采用增量計(jì)算的方法建立拖曳錨的嵌入軌跡預(yù)測(cè)方法,將其視為由初始嵌入點(diǎn)向下多個(gè)連續(xù)線段首尾相連而成。在增量計(jì)算過(guò)程中,每一個(gè)增量步下拖曳錨的極限承載力通過(guò)有限元模型... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 拖曳錨嵌入軌跡研究方法分類
        1.2.1 試驗(yàn)法
        1.2.2 解析法
        1.2.3 數(shù)值法
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.3.1 國(guó)內(nèi)主要研究進(jìn)展
        1.3.2 國(guó)外主要研究進(jìn)展
    1.4 存在的問(wèn)題
    1.5 本文的主要工作
2 拖曳錨嵌入軌跡的預(yù)測(cè)方法
    2.1 增量計(jì)算思想預(yù)測(cè)拖曳錨嵌入軌跡
    2.2 反懸鏈線的研究
        2.2.1 反懸鏈線力學(xué)方程
        2.2.2 反懸鏈線狀態(tài)方程
        2.2.3 反懸鏈線狀態(tài)方程的特點(diǎn)
    2.3 拖曳錨承載力計(jì)算方法
        2.3.1 極限平衡法
        2.3.2 塑性上限法
        2.3.3 數(shù)值法
    2.4 基于極限平衡法計(jì)算拖曳錨承載力的拖曳錨嵌入軌跡預(yù)測(cè)
        2.4.1 軌跡預(yù)測(cè)基本思想
        2.4.2 基本假設(shè)
        2.4.3 計(jì)算過(guò)程
        2.4.4 軌跡預(yù)測(cè)結(jié)果
    2.5 基于塑性上限法計(jì)算拖曳錨承載力的拖曳錨嵌入軌跡預(yù)測(cè)
        2.5.1 軌跡預(yù)測(cè)基本思想
        2.5.2 基本假設(shè)
        2.5.3 計(jì)算過(guò)程
        2.5.4 軌跡預(yù)測(cè)結(jié)果
    2.6 小結(jié)
3 拖曳錨承載力有限元計(jì)算模型
    3.1 有限元模型概述
    3.2 本構(gòu)模型與幾何參數(shù)
        3.2.1 拖曳錨材料本構(gòu)關(guān)系與幾何參數(shù)
        3.2.2 海床土體本構(gòu)關(guān)系與幾何參數(shù)
        3.2.3 海床土體邊界
    3.3 摩擦接觸設(shè)置
        3.3.1 接觸對(duì)的定義
        3.3.2 關(guān)鍵字與實(shí)常數(shù)的定義
        3.3.3 有限元網(wǎng)格劃分
    3.4 荷載施加
    3.5 有限元模型驗(yàn)證
    3.6 計(jì)算參數(shù)變化
        3.6.1 海床土彈性模量
        3.6.2 摩擦系數(shù)
    3.7 小結(jié)
4 拖曳錨軌跡預(yù)測(cè)
    4.1 軌跡預(yù)測(cè)的基本假設(shè)
    4.2 拖曳錨嵌入軌跡預(yù)測(cè)方法的驗(yàn)證
    4.3 初始嵌入角度對(duì)拖曳錨嵌入軌跡的影響
    4.4 拖曳錨拉力與錨板夾角對(duì)拖曳錨嵌入軌跡的影響
    4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]南海島礁極淺水下半潛平臺(tái)錨泊系統(tǒng)數(shù)值模擬探究[J]. 王永恒,王磊,汪學(xué)鋒,徐勝文.  艦船科學(xué)技術(shù). 2017(01)
[3]考慮一階和二階力spar平臺(tái)垂蕩-縱搖非線性耦合運(yùn)動(dòng)時(shí)域分析（英文）[J]. 劉樹曉,唐友剛,李偉.  Journal of Marine Science and Application. 2016(02)
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博士論文
[1]深水半潛式平臺(tái)錨泊截?cái)嗟撵o力和低頻阻尼等效試驗(yàn)方法[D]. 樊天慧.大連理工大學(xué) 2016
[2]深海浮式結(jié)構(gòu)物與其系泊纜索的耦合動(dòng)力分析[D]. 王興剛.大連理工大學(xué) 2011
[3]新型深吃水多立柱平臺(tái)的水動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)響應(yīng)研究[D]. 李彬彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]深海立柱式平臺(tái)概念設(shè)計(jì)及水動(dòng)力性能研究[D]. 張帆.上海交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]南海島礁風(fēng)能資源及風(fēng)力發(fā)電評(píng)價(jià)[D]. 蔣潔.南京大學(xué) 2016
[2]張緊式系泊系統(tǒng)剛度特性及對(duì)Spar平臺(tái)運(yùn)動(dòng)影響的研究[D]. 馮紫薇.天津大學(xué) 2014
[3]深海Truss Spar平臺(tái)水動(dòng)力性能分析及系泊系統(tǒng)動(dòng)力特性研究[D]. 周源.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[4]深水S-Spar平臺(tái)水動(dòng)力響應(yīng)分析[D]. 劉震.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
[5]風(fēng)浪流中深海Truss Spar水動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 龍?bào)銜?上海交通大學(xué) 2012
[6]Truss Spar和半潛式平臺(tái)的水動(dòng)力及運(yùn)動(dòng)性能對(duì)比研究[D]. 李璐.大連理工大學(xué) 2010
[7]海洋工程柔性構(gòu)件分析方法研究[D]. 邵啟會(huì).哈爾濱工程大學(xué) 2008
[8]深水懸鏈線錨泊系統(tǒng)多成份錨泊線設(shè)計(jì)[D]. 周洋.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[9]CT-Spar平臺(tái)疲勞壽命分析及其錨鏈系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 游源.上海交通大學(xué) 2008
[10]海洋工程錨泊系統(tǒng)計(jì)算與分析[D]. 劉超.武漢理工大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3454377