基于ANSYS系统的大型海洋结构可靠性计算研究

发布时间：2023-04-09 04:31

　　社会经济不断在发展,人们对能源的需求不断在扩大,海洋石油资源逐步成为新的能源增长点。各个油田采取的开发方式各不相同,使用的平台分别有自升式平台、坐底式平台、浮船式平台和固定式平台,浅海海工结构的研究也越来越成熟。导管架平台是目前世界上使用最多的一种平台,从设计理论和建造技术来衡量,它都是一种最成熟和最通用的平台型式。 导管架平台作为海上能源开发的工具之一,人们一直比较关注其结构的安全性能。基于可靠度的思想进行结构设计和评价是近十几年来结构工程的进步之一。目前结构构件的可靠性理论已经发展的比较成熟了,也成功地应用于各个工程领域。近几十年的结构可靠性研究所取得的成果是显著的。本文学习和总结了前人在结构可靠性方面的理论成果,以导管架平台为研究对象,首先运用ANSYS有限元分析软件建模,在不同载荷工况作用下,通过静力分析之后,提取相应构件的应力,然后使用fortran可靠性编程软件,采用JC法编程,从而对导管架平台的可靠性做出评价,通过分析与对比,得出相应的结论。

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 海洋平台的发展概况
    1.2 导管架平台
        1.2.1 群桩式平台
        1.2.2 腿柱式平台
        1.2.3 桩基式(导管架式)平台
    1.3 海洋平台可靠性分析的意义
    1.4 本文主要工作
        1.4.1 有限元分析概况
        1.4.2 本文主要工作
第二章 可靠性基本理论
    2.1 结构可靠性分析过程
    2.2 极限状态及极限状态方程
        2.2.1 极限状态及其描述
        2.2.2 极限状态方程
    2.3 结构的可靠度与计算方法
        2.3.1 结构的可靠性指标
        2.3.2 求解方法
第三章 海洋环境载荷计算
    3.1 载荷计算
        3.1.1 风载荷
        3.1.2 海流载荷
        3.1.3 波浪载荷
        3.1.4 冰载荷
    3.2 载荷计算与载荷组合
    3.3 波浪搜索
第四章 基于ANSYS 的平台结构强度计算与校核
    4.1 固定式海洋平台规范要求
        4.1.1 关于圆柱形构件允许应力
        4.1.2 关于管节点允许应力
        4.1.3 桩腿结构强度计算
    4.2 泥面以上结构的强度计算与校核
        4.2.1 ANSYS 简介
        4.2.2 ANSYS 建模
        4.2.3 ANSYS 命令流建模
        4.2.4 导管架模型尺寸
        4.2.5 泥面以上结构的应力分析
        4.2.6 工况二：风+波浪+海流+自重+上部荷载
    4.3 桩腿的强度校核
        4.3.1 工况一：自重+上部荷载+风+冰
        4.3.2 工况二：自重+风+波浪+海流
第五章 可靠性分析过程
    5.1 结构的可靠度与计算方法
        5.1.1 结构的可靠性指标
        5.1.2 JC 法求解方法
    5.2 导管架平台JC 法求解
        5.2.1 fortran 语言概述
        5.2.2 算例的基本参数
    5.3 JC 法计算结果
        5.3.1 平台构件的应力比计算
        5.3.2 局部构件可靠度计算
    5.4 本章小结
第六章 本文总结
参考文献
发表论文和科研情况说明
附录1
附录2
附录3
致谢



本文编号：3787070