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深水半潜式平台简化疲劳分析方法研究

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作

第二章 深水半潜式平台疲劳分析关键技术

2.1 引言

2.2 计算模型

2.3 波浪载荷统计分析

2.4 疲劳谱分析

2.5 简化疲劳分析

2.6 本章小结

第三章 典型节点疲劳谱分析

3.1 引言

3.2 危险节点筛选

3.3 热点应力谱分析

3.4 疲劳损伤计算

3.5 本章小结

第四章 热点应力形状参数估计与设计波预报

4.1 引言

4.2 Weibull分布形状参数估计

4.3 简化疲劳分析设计波预报

4.4 本章小结

第五章 典型节点简化疲劳分析

5.1 引言

5.2 设计应力范围

5.3 疲劳损伤计算

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

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摘要

深水半潜式平台长期经受波浪交变载荷作用,容易产生局部结构疲劳损伤,在设计阶段进行疲劳强度分析十分必要。
  疲劳谱分析方法是目前最为通用的海洋平台结构疲劳分析方法,被认为是最接近实际的疲劳分析方法,但其前后处理工作量大、对数据计算要求高;简化疲劳分析方法是一种简单易行的疲劳评估方法,可在结构设计初期快速进行节点疲劳强度的筛选,但由于难以准确估计疲劳热点应力长期Weibull分布的参数和难以确定热点应力最危险波浪工况,目前简化疲劳分析方法在半潜平台上的应用实例较少。本文在整理半潜平台疲劳谱分析的关键技术的基础上,完成了某深水半潜平台的典型节点疲劳谱分析;并进一步针对热点应力长期Weibull分布参数估计和热点最危险工况确定这两个难点问题进行重点研究,探索了适用于半潜平台结构的简化疲劳分析方法。
  本文的主要研究内容如下:
  1.总结整理半潜平台疲劳分析方法的理论依据和关键技术,对平台总体强度分析、疲劳谱分析和简化疲劳分析的方法和流程进行梳理。
  2.建立目标平台的计算模型,进行总体强度分析以筛选疲劳危险节点,结合SESAM软件进行疲劳谱分析,得到典型节点的疲劳寿命。
  3.对典型节点热点应力长期分布规律进行研究,对热点应力范围的长期Weibull分布参数进行估计并对其计算精度和影响因素进行研究。
  4.研究半潜平台最危险工况的选取方法,新增部分工况用于设计波长期预报,提出了确定最危险工况的原则;据此计算热点应力范围,进而完成典型热点的简化疲劳分析。

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