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船舶与海洋平台碰撞机理及平台抗撞能力优化研究
| 论文题名： | 船舶与海洋平台碰撞机理及平台抗撞能力优化研究 |
| 关键词： | 海洋平台;船舶;结构损伤;参数优化;碰撞机理;抗撞能力 |
| 摘要： | 由于陆地能源的日渐匮乏，海洋能源的开采量日益增加，建造的海洋平台越来越多，船舶与海洋平台发生的撞击事故也越来越多。自升式海洋平台是海上主要的可移动式平台，作为大型海上作业设备，一旦发生碰撞事故，巨大的撞击力所造成的破坏必然是非常严重的，将会造成严重的社会影响以及巨大的经济损失。因此，对船舶与海洋平台碰撞机理及平台抗撞能力优化的研究具有重要意义。 针对上述的研究课题，本文利用有限元软件 ABAQUS模拟圆管在刚性撞头撞击下的变形并将结果与实验数据进行对比，通过对不同圆管构件在撞头撞击下的数据对比可以发现模拟的结果满足工程误差要求，验证了数值模拟方法的可靠性； 在此基础上，本文研究了碰撞参数对海洋平台中的典型圆管构件的碰撞损伤特性影响，定性地研究了圆管的几何尺寸、碰撞角度和轴向预压载荷对圆管损伤特性的影响，并对船头碰撞、船中碰撞和船尾碰撞三种碰撞情况下平台的损伤进行了比较分析，通过比较三种碰撞场景下的位移时序曲线、碰撞力时序曲线以及能量时序曲线对船的不同位置撞击平台的损伤特性进行了对比分析； 研究了受撞桩腿弦管的厚度和直径对W（W=最大碰撞力*最大撞击位移/2+平台剩余变形能）的影响，利用简化后的模型分析在船头碰撞、船中碰撞和船尾碰撞三种碰撞情况下桩腿弦管的直径和厚度在一定范围内对W的影响，得到三种撞击情况下W较小时桩腿弦管的直径和厚度所在的范围，通过取交集得到三种撞击情况下的公共最优解所在的范围并利用遗传算法进行多参数优化，将受撞桩腿弦管的厚度和直径作为优化的参数，三种撞击情况下的公共最优解所在的范围作为参数优化的范围，W为优化目标，通过迭代最终分别得到三种撞击情况下的最优解。 |
| 作者： | 刘洋 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 桂洪斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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