半潜平台总体强度快速设计方法研究

摘要

目前船型结构物的基础设计已比较成熟，其总体强度计算流程已经固化。但半潜式平台前期基础设计特别是立柱跟上下船体以及横撑跟立柱之间的连接处结构的确定非常依赖结构工程师的经验，之后，需要借助有限元分析软件来进行其总体强度的分析计算，从而对屈服强度，屈曲强度和疲劳强度进行校核、对初始设计图纸进行修正加强等。传统的设计方法对人的依赖性比较高，并且半潜式平台规范本身对设计而言描述的太少。本文研究的主要内容是比较DNV规范中 LRFD设计评估方法跟DNV规范的WSD设计评估方法，试图通过所总结的多座半潜式平台的设计数据，寻求一种依据规范计算和有限元相结合的、快速的、具有工程实际应用价值的半潜式平台基础设计方法，从而设计出满足功能需要的结构重量优化的半潜式平台。
　　本研究主要内容包括：⑴根据ABS和DNV规范，先进行局部强度的设计，其中ABS规范主要以水压头和甲板载荷为主，DNV规范可以适当考虑一些总体强度应力。⑵根据半潜式平台的部位和相应的受力特点，采用梁理论进行总体强度的校核。对于平台的加速度，换算成载荷来进行计算。⑶总结多座平台的应力分布，对照半潜式平台各个部位总体强度计算结果与局部强度的差异，对立柱跟上下船体以及横撑跟立柱之间的连接处的结构进行合理设计，形成有限元建模分析所依据的基础设计初始图纸。⑷利用有限元方法对该快速设计方法进行验证。

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第1章 绪论

1.1 课题的目的和意义

1.2 课题的研究现状

1.3 本文的主要工作

第2章 整体强度评估的波浪载荷

2.1 概述

2.2 波浪参数的确定

2.3 波浪理论的选择

2.4 波浪载荷的计算

2.5 实例分析

2.6 本章小结

第3章 典型设计工况和有限元分析模型

3.1 概述

3.2计算工况

3.3结构分析软件

3.4计算模型

3.5 施加设计载荷

3.6 本章小结

第4章 整体强度快速评估方法

4.1 概述

4.2 屈服强度评估

4.3屈曲强度评估

4.5 本章小结

第5章 疲劳强度验证

5.1概述

5.2疲劳强度校核的原理

5.3疲劳强度校核的方法

5.4简化疲劳方法搜索疲劳节点

5.5典型节点的疲劳谱分析

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

个人简历

附录