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第一章 绪论
1.1引言
1.1.1我国新型海洋工程结构物设计能力的现状
1.1.2传统海洋工程结构物设计理念和方法的缺陷
1.1.3在新型海洋工程结构物概念设计阶段应用多学科设计优化技术的意义
1.1.4海洋工程结构物设计的特殊性
1.2国内外半潜式平台研究现状
1.2.1半潜式平台设计及优化研究
1.2.2半潜式平台水动力性能研究
1.2.3半潜式平台工程应用研究
1.3论文的研究重点、创新点和组织结构
第二章 多学科设计优化技术基本理论
2.1多学科设计优化技术概述
2.2多学科设计优化技术MDO的关键技术
2.3试验设计和多项式响应面近似模型技术
2.3.1试验设计技术
2.3.2多项式响应面近似模型
2.3.3响应面逐次更新方法和全响应面方法的比较
2.4协同优化过程
2.4.1协同优化过程的设计思想
2.4.2协同优化过程的工作步骤
2.5协同优化过程的适用性研究算例
2.5.1多学科优化算法在缓冲球鼻首设计中应用概述
2.5.2系统级目标函数和系统级分析
2.5.3学科级分析
2.5.4利用iSIGHT软件完成球鼻首多学科设计优化
2.6本章总结
第三章 深水半潜式钻井平台概念设计
3.1深水半潜式平台发展现状和主要特点
3.2半潜式钻井平台的关键性能
3.3半潜式钻井平台学科分析内容和方法
3.3.1半潜式钻井平台复杂问题分解
3.3.2半潜式钻井平台学科分析内容
3.3.3半潜式钻井平台性能学科分析方法
3.4目标平台介绍
3.5半潜式钻井平台的设计变量参数
3.5.1设计变量参数的分类
3.5.2设计变量参数的确定
3.5.3设计变量变化范围和水平设置
3.6本章小节
第四章 深水半潜式钻井平台模型试验和数值分析方法
4.1概述
4.2深水半潜式钻井平台水池模型试验
4.2.1水池模型试验概述
4.2.2海洋工程水池设施和试验仪器
4.2.3相似法则
4.2.4坐标系
4.2.5目标平台模型和主要参数
4.2.6环境工况模拟
4.2.7水池模型试验号描述
4.2.8静水试验结果
4.2.9风载荷试验结果
4.2.10流载荷试验结果
4.2.11规则波试验结果
4.2.12不规则波试验结果
4.3数值分析技术
4.3.1数值分析技术概述
4.3.2 SESAM软件介绍
4.4本章小节
第五章 深水半潜式钻井平台水动力性能学科分析
5.1半潜式钻井平台水动力性能学科分析概述
5.1.1半潜式钻井平台水动力性能分析基础原理
5.1.2半潜式钻井平台水动力性能分析方法
5.1.3波浪诱导平台运动和载荷基本原理
5.2半潜式钻井平台垂荡运动性能学科分析
5.3半潜式钻井平台横摇运动性能学科分析
5.4半潜式钻井平台气隙性能学科分析
5.4.1半潜式钻井平台全系统模型
5.4.2耦合分析原理简介
5.4.3气隙性能分析结果
5.5本章小节
第六章 深水半潜式钻井平台稳性性能学科分析
6.1概述
6.2半潜式钻井平台稳性分析
6.2.1半潜式钻井平台倾覆力矩
6.2.2半潜式钻井平台回复力矩
6.2.3半潜式钻井平台稳性性能分析结果和近似模型
6.3本章小节
第七章 深水半潜式钻井平台定位性能学科分析
7.1定位性能概述
7.2动力定位性能学科分析
7.2.1风载荷计算
7.2.2流载荷计算
7.2.3波浪平均漂移力
7.2.4环境外力计算结果
7.3锚泊定位性能学科分析
7.4本章小节
第八章 深水半潜式钻井平台结构性能学科分析
8.1深水半潜式钻井平台结构性能概述
8.2设计波法
8.3半潜式钻井平台的典型波浪工况
8.3.1最大横向受力状态
8.3.2最大扭转状态
8.3.3最大纵向剪力状态
8.3.4最大垂向弯曲状态
8.4采用设计波法的目标平台总体强度学科分析
8.4.1目标平台总体强度分析
8.4.2半潜式钻井平台总体强度近似模型
8.5本章小节
第九章 深水半潜式钻井平台工程应用和造价学科分析
9.1可变载荷性能分析
9.2极端海况条件下锚链载荷安全性能分析
9.3半潜式钻井平台造价分析
9.3.1下浮体重量
9.3.2立柱重量
9.3.3箱型甲板重量
9.3.4半潜式钻井平台钢材造价计算公式
9.4本章小节
第十章 深水半潜式钻井平台多学科设计优化
10.1深水半潜式钻井平台多学科设计优化分析思路
10.2目标半潜式钻井平台多学科优化分析的数学描述
10.3目标半潜式钻井平台多学科优化过程
10.4多学科设计优化专家方法——MDOEXT
10.5本章总结
第十一章 总结与展望
11.1全文总结
11.2未来工作展望
参考文献
致 谢
攻读博士学位期间发表的学术论文
上海交通大学;