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自升式风车安装船桩靴结构强度分析与优化
| 论文题名： | 自升式风车安装船桩靴结构强度分析与优化 |
| 关键词： | 海上风电场;风车安装船;环境载荷;桩靴强度;结构优化设计;有限元法 |
| 摘要： | 专门用于海上风电场开发与维护的自升式风车安装船以其适应能力强大、作业效率高效、经济效益良好等优点，逐渐成为大型风机安装和维护的最佳选择。海上自升式结构物自诞生以来，倾斜甚至倾倒事故时有发生。桩靴作为自升式结构物与海底直接接触的重要局部结构，其强度和可靠性对于整个结构物的安全性起到至关重要的作用。自升式风车安装船作为自升式结构物的新类别，其桩靴性能的优劣同样对整个风车安装船安全作业影响重大，专门针对自升式风车安装船的结构强度评估和结构设计优化的研究较少。本文通过以某船厂已经交付的第三代自升式风车安装船为实例，研究适合自升式风车安装船的桩靴优化设计方案。 首先，介绍前人关于自升式结构物桩靴的强度分析方法，包括工作应力法和DNVGL推荐的强度校核的方法。根据规范规定计算了目标风车安装船在各种工作状态下即常规作业状态、风暴自存状态和预压载状态的功能性载荷和环境载荷，为下一步桩靴的强度分析计算提供了数值依据。 其次，作者综合考虑影响风车安装船桩靴的结构设计的各个因素，完成三款不同的桩靴结构设计方案，利用有限元软件建模，对三个方案进行初步强度分析，进而对强度分析结果进行评估。结合强度分析结果、船舶作业特点、结构重量和建造等方面，最终选出最佳方案。 最后，进行最佳方案所有典型工作状态下所有计算工况的强度计算，对该方案进行结构形状和尺寸的优化，针对局部设计不合理的地方进行设计改进，得到最适合风车安装船的安全可靠的桩靴优化设计，为未来自升式风车安装船桩靴结构设计提供参考。 |
| 作者： | 李连亮 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 刘刚;张利军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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