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在役自升式平台拖航过程桩腿强度评估
| 论文题名： | 在役自升式平台拖航过程桩腿强度评估 |
| 关键词： | 自升式平台;拖航过程;环境载荷;桩腿强度;有限元法;自振频率 |
| 摘要： | 自升式平台拖航过程中，桩腿升至主甲板百米以上，桩腿承受风浪流等环境载荷的作用力和平台运动引起的多种载荷形式，极易发生重大安全事故。因此对于拖航过程桩腿进行强度分析，对于保证平台拖航过程船体和桩腿的安全，具有较重要的工程意义。 论文采用等效梁法建立平台桩腿强度拖航状态的分析模型，并根据强度等效原则，研究了由三块板材组成的弦杆结构的简化问题。将桩腿视为悬臂梁，计算分析其拖航过程的弯曲强度以及桩腿的自振频率。考虑拖航过程桩腿摇摆惯性力为简谐激振力，研究桩腿摇摆过程的动弯矩和动位移计算方法。 本文以某在役自升式平台为例，考虑不同的摇摆角和摇摆周期，综合考虑自重和拟摇摆惯性力，计算了远洋拖航状态和油田拖航状态的桩腿的应力。得到了桩腿不同位置的应力分布和最大应力。按照规范要求对桩腿的强度进行衡准，检验桩腿结构是否满足规范的要求。利用有限元软件建模，计算了桩腿的4个模态和周期，并且与海洋波浪频率分布进行了比较，分析桩腿发生共振的可能性。考虑桩腿摇摆运动惯性力，在桩腿上施加简谐摇摆运动激励力，采用有限元方法计算桩腿的运动响应及动态应力，并且与拟静力分析方法的计算结果进行了比较。 研究表明拖航过程桩腿在风浪的作用下受到惯性力、自身重力、风力的作用，其中惯性力对桩腿的影响最大。对于本文所做算例桩腿不会发生共振。桩腿在远洋拖航工况下发生剧烈的摇摆运动，根据静力和动力计算结果，提出了可行的拖航方案，用于指导平台拖航方案的制订。 |
| 作者： | 安军 |
| 专业： | 船舶与海洋工程结构物设计制造 |
| 导师： | 唐友刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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