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半潜式钻井辅助平台的振动特性研究
| 论文题名： | 半潜式钻井辅助平台的振动特性研究 |
| 关键词： | 半潜式海洋平台;结构振动;固有频率;隔振措施;有限元模拟 |
| 摘要： | 随着经济高速发展，工业生产对石油的需求量越来越大，能源危机是当今人类社会面临的重大挑战。经过几十年的开采，陆地和近海的油气田资源逐渐枯竭，深海油气开采已经成为必然趋势。半潜式海洋平台适合深水作业、可变载荷大、功能多样化，是重要的深水油气开发装备。半潜式海洋平台的结构复杂，振动形式多变，大型设备运转时容易引起振动问题。因此，对半潜式海洋平台的振动特性、响应和减振措施的研究十分必要。 本文以某半潜式钻井辅助平台为目标平台，研究内容包括以下几个方面:(1)使用ANSYS有限元软件模拟平台主体结构，并对建模过程中结构的模拟方式进行了研究;(2)平台局部结构振动特性的计算和研究;(3)平台在设备激振力作用下的响应计算与研究;(4)平台减振措施及减振效果的计算与研究。具体内容如下: 第一，根据目标平台的结构特点，使用ANSYS有限元软件模拟了目标平台的结构、设备重量、边界条件等，建立了目标平台主体的有限元模型。 第二，介绍了模态分析法的基本理论，计算了目标平台局部结构的振动频率，按中国船级社《船上振动控制指南》2000版的规定对各层甲板固有频率进行了评估，并分析了目标平台结构振动特性的特点。 第三，介绍了激励源、阻尼等影响振动响应分析的因素，并介绍了选取各因素的方法。 第四，介绍了几种船体响应分析的方法，并采用有限元法对目标平台进行响应分析。根据ISO6954-2000E的规定对响应分析结果进行了评估，并分析了目标平台振动过大测点的分布规律。 第五，介绍了海洋平台的几种振动控制方法，并分析了目标平台局部区域振动较大的原因。根据第一类隔振理论，对目标平台的激励源进行隔振。通过响应分析得到目标平台激励源隔振后上述区域的响应值，并分析了目标平台隔振措施的减振规律。 半潜式海洋平台的大型设备数量多，功率大，设备工作时易产生很大的不平衡力和力矩，过大的激振力使平台产生严重的振动问题。对大型激励设备采取必要的隔振措施可以有效地减小传递到主体结构上的激振力，降低平台整体的振动水平。 |
| 作者： | 刘国磊 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 马骏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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