深海网箱平台结构屈服强度与疲劳强度研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pandengwei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
陆地资源的短缺,使海洋资源开发迫在眉睫,人类物质生活水平的提高及追求更高质量生活已成为社会发展的主流。其中优质蛋白的需求量逐年增高,而近海水产资源的过度开发和环境恶化等问题的发生,近海水产养殖已不能满足人类的需求,由近海开发到深远海开发是发展的必然趋势。在此背景下,本文以公司自主开发的深海网箱平台为例,通过随机疲劳分析方法研究了新型深海网箱平台的强度及疲劳力学性能。
  首先介绍了网箱结构的分类及网箱结构的主要设计特点,并针对网箱结构的固有特性对深海网箱校核需要关注的作业模式和设计工况进行了介绍,并对网箱结构的环境载荷输入信息进行了介绍。最后对网衣效应及设计工程结构中网衣效应的考虑方法及网衣载荷的影响因素进行了介绍;
  对深海网箱平台的整体结构在风暴自存状态下的总体强度进行了校核,基于实际结构运用SACS软件对主体结构进行模拟,并采用合适的方法对网衣进行了模拟,确定了网箱平台在风暴自存工况下所受的主要载荷形式,对主体结构在自存工况下的杆件承载能力及节点的抗冲剪能力进行了校核,并对关键连接节点的强度采用局部有限元模型与SACS载荷输入相结合的方式进行了强度校核。对圆管截面桁架式深水智能坐底式网箱的总体基本设计进行了验证,符合API规范的基本结构要求。结果表明,该装置的屈服整体强度足以满足规定的设计条件。
  采用基于谱分析的直接算法评估深海网箱平台的疲劳强度。通过筛选平台上所有节点得到易发生疲劳损伤的节点,然后计算得到所关注区域的疲劳寿命,校核典型节点的疲劳强度。汇总、分析校核结果,给出评估结论和建议。深海网箱平台由于其尺度的关系,不同位置节点对波浪载荷的响应并不一致,不同位置需要单独分析处理。
  对管节点应力集中系数分析方法进行了介绍,对管节点名义应力热点应力的定义及取值标准进行了归纳,并对管节点疲劳损伤的机理及疲劳破坏的定力及管节点疲劳分析方法进行了介绍,在此基础上对不同形式的管节点的应力集中系数进行了研究,主要区分常规的X形,Y形和K形节点在常规节点形式和主管内部增加横撑形式的应力集中系数的不同;通过对比发现在平面外弯曲载荷占主控影响的海洋牧场结构中,增加主管支撑结构可以有效的提高节点的疲劳寿命。
其他文献
摘要 开发一种能在水平面内和垂直面内进行标线和标点的设备,即激光目标发生器。由于在车辆总装过程中,需要对装配的基准点和基准线进行精密定位,所以这种设备十分必要,中设计的方案综合的运用光电工程技术、光电轴角编码器技术、光学设计和微位移技术等多种理论,主要由激光器和三维微位移机构组成,满足装甲车辆装配过程中标线和标点的技术要求。  关键词 激光器;光学设计;微位移;轴角编码器  中图分类号 TN249
期刊
摘要 随着我国社会主义市场经济的快速发展,各行业的竞争也越来越激烈,特别是高速公路企业间的竞争,已经不再是单层次的局部竞争,而是多层次和全局整体实力的竞争,尤其在企业文化和形象的竞争。在这种形式下,我们高速公路行业必须要有一种强有力的企业文化来作保障,所以加强企业文化建设,对企业提高经济和社会效益及提高竞争力,是非常重要的。才能使企业在激烈的竞争中立于不败之地。  关键词 公路文化;内涵;作用;主
期刊
摘要 进入新的世纪,水利在国民经济和社会可持续发展中的命脉、基础地位作用越来越突出。当今水资源为世界各国所关注,我国水的资源大为短缺,我们过去的认识很不够,必须引起全党十分重视。主要结合高安市2009年度小农水重点县项目建设情况,提出几点建议。  关键词 现代农业水利;质量;管理  中图分类号 S2 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)122-0203-01    2009年
期刊
HVAC(Heating、Ventilation、Air-conditioning暖通空调)系统是海洋工程作业平台的重要组成系统之一,它不仅关系到全平台设备的正常换气和换热的工作需求,同时也影响到工作人员的作业生产与居住生活。由于海洋工程平台(船舶)具备油气加工或油气运输功能,所以海洋工程平台(船舶)对危险区的划分和管理要求更加明确,尤其是对有毒气体区域限制管理更为严格,明确提出了某些危险区域内必须是空气负压的要求,而这一功能的实现是靠调节区域内外的空气压力来实现,这也就要求各个区域必须满足该区域的风量设
二十世纪40年代以来,石油产品在全球人类生产生活中得到广泛应用,原油需求量持续稳定增长。在立足陆地石油生产开发的基础上,人类开始进行海洋石油勘探开发,半潜式钻井平台作为一种安全可靠的海洋石油开发设备,其钻塔基座—钻台钢结构的制作具有质量要求高,难度大,成本高的特点。
  作为半潜钻井平台核心设备钻塔模块基座的钻台分段具有结构复杂,焊接空间狭小,焊接工量大,焊接质量要求高的特点。为了实现钻台高质量、高精度、高效率建造的目标,研究了适合建造钻台的钢板材料母材特性和焊接特性,用实验的方法研究探索钻台高强钢
自升式钻井平台是目前世界上数量最多的海上移动式钻井装备,而出于经济性考虑,自升式钻井平台的设计更多的考虑其钻井功能的实现,因此其通风系统的设计并不十分细致。当前通风系统的设计主要根据母型船和船级社规范要求,主要是定量设计,而对于通风口的布置位置、通风系统的工作效率等方面的考虑相对不足。采用数值模拟的方法对自升式钻井平台的通风系统进行模拟计算,一方面可以验证设计的有效性,另一方面可以对模拟结果进行分析并提出改进设计方案,进而提高系统工作效率。
  本文系统地梳理了目前有关舱室通风系统研究方法的现状,应
半潜式平台作为水面漂浮式海工装备,其完整稳性性能直接影响着平台的安全和作业性能,是半潜式平台的最基本性能。工程上对于平台的稳性分析和校核,本质上都是研究GZ曲线的形状和位置,以判定平台是否满足安全作业。
  非对称半潜式平台相比于常规的对称式半潜式平台,有着明显的优势。通过设计非对称型式的下浮体,可实现甲板上布置的非对称性,完全实现由功能驱动,不受重心的限制。因此平台在总布置设计时可以非常灵活,实现更多的功能,提高工作效率。本文以一型半潜式起重生活平台的实船为研究对象,探讨非对称半潜式平台完整稳性的
近年来,伴随国民经济快速发展,中国已经成为世界原油进口第一大国。同时,伴随陆上油气资源的枯竭,海洋油气资源尤其是深海油气资源将是中国未来油气资源的重要增长点,是保证国家能源供应及经济可持续发展的重要途径。双井架作为近年出现的一种深海油气开发装备,因其能显著提高钻井效率,降低平台整体运行成本,已成为第七代钻井平台的关键核心指标之一。本文基于中集来福士海洋工程有限公司工程实践及第七代钻井船作业要求,提出一种T型双井架设计理念,并针对单双井架作业效率、T型双井架总体布置方案、T型双井架结构设计及结构强度分析等方
随着科技的发展,对于船舶和海洋工程上工作环境的振动噪声要求越来越高,由于过量的振动噪声会影响人员的正常工作和生活,干扰仪器设备的正常运行,严重的会损坏仪器设备、破坏船体结构以及损害人员的健康。所以,载有精密仪器的科考船必须具有满足仪器设备、人员等对于振动噪声要求的工作环境。
  本文基于三体科考船上人员的居住与工作环境对于振动噪声的舒适性要求,先以样船作为对比分析研究的基础:采用阻尼板材和颗粒阻尼组成的复合阻尼系统,结合局部结构加强等振动噪声管控措施,成功解决了样船螺旋桨叶频引发的舱室共振问题,验证
随着人类对海洋资源的开发利用,海洋开发所用的平台装备越来越受到各国的关注。海洋平台生活楼作为平台的重要组成部分,因为其钢板薄、易变形的特点,建造工艺问题突出,成为提高平台建造施工质量效率的主要制约因素。所以说,薄板变形控制成为保证平台建造质量,减低建造成本,提高客户满意度,体现企业建造管理水平的一个重要技术水平标志。本文以中集来福士海洋工程有限公司在建的GM4D-270平台生活楼为代表,系统总结了半潜式钻井平台生活楼建造中出现的薄板变形工艺问题,分析了各工艺阶段产生变形的原因,针对性地制定了变形控制工艺方