本文關(guān)鍵詞：初始條件下海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析方法及試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：與陸地結(jié)構(gòu)相比,海洋結(jié)構(gòu)在復(fù)雜多變的海洋環(huán)境影響下容易變形導(dǎo)致失效,因此海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析是十分必要的。海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析方法主要有時(shí)域方法和頻域方法兩種,其中時(shí)域方法求解效率較低；而頻域方法僅能得到結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)響應(yīng),無(wú)法考慮結(jié)構(gòu)初始條件。本文針對(duì)傳統(tǒng)頻域動(dòng)力分析方法的不足,根據(jù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果,對(duì)具有初始條件的固定式海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)頻域計(jì)算理論展開(kāi)了研究。針對(duì)傳統(tǒng)頻域動(dòng)力分析方法所存在問(wèn)題,本文具體開(kāi)展了以下研究：(1)根據(jù)時(shí)域動(dòng)力分析理論及國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究成果,編制了時(shí)域結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析程序及頻域內(nèi)考慮初始條件的結(jié)果動(dòng)力分析程序。(2)選取單樁式海上風(fēng)電結(jié)構(gòu),采用推薦算法及時(shí)域算法計(jì)算一定初始條件下該結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng),其結(jié)果在初始時(shí)刻之后吻合良好。同時(shí)選取某導(dǎo)管架結(jié)構(gòu),采用推薦算法及ANSYS計(jì)算初始條件下該結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng),結(jié)果表明二者除去初始時(shí)刻外匹配良好。驗(yàn)證了推薦算法對(duì)海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算的準(zhǔn)確性和適用性。(3)設(shè)計(jì)、制作了一導(dǎo)管架物理模型,按照初始位移不同劃分相應(yīng)工況進(jìn)行物理模型試驗(yàn),同時(shí)采用推薦算法計(jì)算各工況下模型動(dòng)力響應(yīng)。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果規(guī)律一致。進(jìn)一步驗(yàn)證了推薦算法對(duì)導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算的適用性。本文將所發(fā)展理論應(yīng)用于海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算,克服了傳統(tǒng)頻域算法的不足。其創(chuàng)新點(diǎn)主要有：(1)將頻域內(nèi)具有初始條件結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析方法應(yīng)用于海洋結(jié)構(gòu),得到了與時(shí)域一致的結(jié)果。為求解具有一定初始條件海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)提供了理論依據(jù)。(2)設(shè)計(jì)了相應(yīng)物理模型試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果與推薦算法計(jì)算結(jié)果規(guī)律一致,驗(yàn)證了推薦算法對(duì)于固定式海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析的準(zhǔn)確性。本文通過(guò)將改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析頻域算法應(yīng)用于海洋結(jié)構(gòu),為實(shí)際工程中具有一定初始條件的海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析提供了理論支持。
【關(guān)鍵詞】：頻域 初始條件 固定式海洋結(jié)構(gòu) 動(dòng)力響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P75
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 1. 緒論11-20
• 1.1 研究背景及目的11-15
• 1.2 海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本文的研究目的及研究?jī)?nèi)容18-20
• 2. 海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析理論20-30
• 2.1 隨機(jī)波浪力計(jì)算理論20-23
• 2.1.1 不規(guī)則波浪模型20
• 2.1.2 波浪譜20-22
• 2.1.3 結(jié)構(gòu)單元波浪力計(jì)算22-23
• 2.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的時(shí)域求解方法23-25
• 2.2.1 有限差分法23-24
• 2.2.2 newmark-β法24-25
• 2.3 結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)傳統(tǒng)頻域求解方法25-29
• 2.3.1 Fourier變換25-28
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)頻域求解方法28-29
• 2.4 小結(jié)29-30
• 3. 頻域內(nèi)考慮初始條件的海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析30-37
• 3.1 線性系統(tǒng)傳遞函數(shù)30-31
• 3.2 Laplace變換31
• 3.3 Prony級(jí)數(shù)31-32
• 3.4 頻域內(nèi)考慮初始條件的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析理論32-36
• 3.4.1 初始條件轉(zhuǎn)換32-33
• 3.4.2 外荷載分解33-34
• 3.4.3 初始外荷載離散及荷載重構(gòu)34-36
• 3.5 小結(jié)36-37
• 4. 頻域內(nèi)考慮初始條件的海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算數(shù)值算例37-60
• 4.1 單樁式海上風(fēng)電數(shù)值結(jié)構(gòu)非零初始條件下動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算37-49
• 4.1.1 單樁式海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)二維模型38-39
• 4.1.2 單樁式結(jié)構(gòu)環(huán)境荷載計(jì)算39-41
• 4.1.3 單樁式海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算工況劃分41-42
• 4.1.4 單樁式海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算42-49
• 4.2 海洋平臺(tái)數(shù)值結(jié)構(gòu)非零初始條件下動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算49-58
• 4.2.1 導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)模型49-51
• 4.2.2 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算工況劃分51-52
• 4.2.3 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)環(huán)境荷載計(jì)算52-53
• 4.2.4 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)工況計(jì)算53-58
• 4.3 小結(jié)58-60
• 5. 頻域內(nèi)考慮初始條件海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析物理模型試驗(yàn)研究60-82
• 5.1 導(dǎo)管架平臺(tái)物理模型60-61
• 5.2 試驗(yàn)條件及設(shè)備61-63
• 5.3 數(shù)值模型及有限元模型63-65
• 5.4 導(dǎo)管架平臺(tái)物理模型及數(shù)值模型模態(tài)分析65-67
• 5.5 導(dǎo)管架平臺(tái)物理模型動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)工況67-68
• 5.6 導(dǎo)管架平臺(tái)物理模型動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)68-78
• 5.6.1 物理模型試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)68-72
• 5.6.2 物理模型試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及推薦算法計(jì)算結(jié)果對(duì)比72-78
• 5.7 工況1～5實(shí)測(cè)結(jié)果及推薦算法計(jì)算結(jié)果包絡(luò)圖比較78-80
• 5.8 小結(jié)80-82
• 6. 總結(jié)與展望82-85
• 6.1 本文研究?jī)?nèi)容與主要結(jié)論82-83
• 6.2 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)83-84
• 6.3 研究展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 致謝88-89
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷89
• 攻讀碩士期間獲得成果89

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