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海冰与半潜式海洋平台的碰撞损伤研究
| 论文题名： | 海冰与半潜式海洋平台的碰撞损伤研究 |
| 关键词： | 海冰;半潜式平台;碰撞损伤;机器学习;失效准则 |
| 摘要： | 极地区域的油气储量十分可观，且随着全球气候变暖，东北和西北两条航线所能通航的时间显著增加，这也极大提高了开采极地油气资源的可能性。但是在极地，用于开采油气的半潜式海洋平台不可避免地会与海冰进行碰撞，这也对半潜式海洋平台的安全性造成了极大的威胁。因此对海冰与半潜式海洋平台的碰撞损伤进行研究具有十分重要的意义。本文基于有限元方法对海冰与半潜式海洋平台的碰撞损伤进行研究。本文主要内容如下： （1）建立一种适用于小冰山与海洋平台碰撞的弹脆性小冰山海冰材料模型。该模型是根据海冰试验总结的失效准则及对静水压力的修正编写；基于有限元LS-DYNA求解器的材料二次开发，用Fortran语言进行编写实现；将其嵌入LS-DYNA用户自定义材料中，生成带有弹脆性小冰山海冰材料的求解器；并对建立的自定义材料模型进行可行性验证。 （2）建立半潜式海洋平台有限元模型，并用建立的弹脆性小冰山海冰材料模型开展海冰与平台的碰撞仿真，分析平台的碰撞损伤。再考虑小冰山的质量、速度和厚度三个因素，研究三者对平台损伤的影响。 （3）利用有限元碰撞仿真的平台损伤的数据采用机器学习方法对平台损伤进行预测，分析不同算法对损伤的初步预测结果，再选择随机森林回归算法作为主要预测算法进行详细调参，预测平台损伤，并分析预测的效果。 |
| 作者： | 许杰文 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 张岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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