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海洋平台结构管节点参数化有限元建模方法研究
| 论文题名： | 海洋平台结构管节点参数化有限元建模方法研究 |
| 关键词： | 海洋平台;结构管节点;循环载荷;强度分析;有限元建模;映射网格划分 |
| 摘要： | 管结构在海洋平台中被广泛应用，管节点在平台结构中承担着连接结构和传递载荷的作用。由于管结构长期承受循环载荷的作用，管节点则是最容易产生裂纹进而发生疲劳破坏的部位。因此，管节点设计是海洋平台结构设计与强度分析中的重点。在实际工程结构中，管节点的形式是多种多样的，若通过手工方法建立有限元模型，必要时还要进行局部网格细化，工作量大，建模效率低下。 管节点结构基本形式可分为平面管节点（T型、Y型、X型、K型管节点等）和空间管节点（KK型、TT型、XX型管节点等），对每一种具体类型管节点，可以总结出一组具体的相关参数。本文以ANSYS软件为主要建模工具，基于参数化思想，利用VB.net开发有限元建模前处理程序，自动生成ANSYS命令流，再通过ANSYS读入，实现管节点参数化快速建模，从而节省大量的重复性人工工作量，提高设计效率。 论文的研究内容可分为如下五个部分: (1)管节点分析研究，包括管节点类型的分析和管节点应力情况的分析。 (2)对管节点网格划分原则与方法进行分析研究，采用网格区域划分法，对管节点区域的网格映射划分进行重点研究，实现网格由稀疏向密集有规律地均匀过渡。 (3)分析几何要素对网格划分的影响，发现管壁厚度对网格划分的影响可以作为网格密度合格的判断条件，即当管节点附近的网格单元尺寸与管壁厚度大约相等时，网格划分密度已经满足要求。 (4)管节点建模通常使用面单元，考虑面单元的局限性，对比采用面单元和实体单元的计算结果，得出一些有益的结论，为管节点建模时的单元类型选择提供建议。 (5)利用VB.net开发有限元建模前处理程序。实现各种形式管节点快速建模。 |
| 作者： | 于博 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 陆丛红 |
| 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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