半潜式海洋通信平台结构与疲劳分析

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1、硕士学位论文半潜式海洋通信平台结构及疲劳分析STRUCTUREANDFATIGUEANALYSISOFSEMI-SUBMERSIBLECOMMUNICATIONPLATFORM李宏源哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：U663.2学校代码：10213国际图书分类号：629.5密级：公开工学硕士学位论文半潜式海洋通信平台结构及疲劳分析硕士研究生：李宏源导师：徐丽教授申请学位：工学硕士学科：船舶与海洋工程所在单位：船舶与海洋工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:U663.2U.D.C:629.5Disser

2、tationfortheMasterDegreeinShipEngineeringSTRUCTUREANDFATIGUEANALYSISOFSEMI-SUBMERSIBLECOMMUNICATIONPLATFORMCandidate：LiHongyuanSupervisor：Prof.XuLiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：NavalArchitecture&OceanEngineeringAffiliation：SchoolofNavalArchitecture&OceanEngine

3、eringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着深海天然气资源、石油资源和矿产等资源不断被开采，再加上岛屿争端、南海问题日益严峻，对深海海洋环境的监测具有战略意义，而对深海海洋环境进行监测就需要以新型半潜式海洋通信平台为载体。该平台工作海域的海况比较恶劣，在长期承受波浪载荷等交变载荷的情况下很容易发生疲劳断裂，因此，对该半潜式海洋通信平台进行结构强度和疲劳分析至关重要。半潜式海洋通信平台结构设计和水动力性能

4、分析。首先，基于《海上移动平台入级规范（2012）》对三种不同结构形式的半潜式海洋通信平台进行初步设计和详细设计。然后，应用SESAM软件中的GeniE模块建立了三种不同结构形式的湿表面模型和结构模型，基于三维势流理论并应用SESAM中的HydroD模块对三种半潜式海洋通信平台进行水动力性能分析。最后，通过对比三种不同结构形式的半潜式海洋通信平台的附连质量、阻尼系数、运动响应、一阶波浪激励力和剖面载荷，得出三种不同结构形式的海洋平台的优缺点。半潜式海洋通信平台强度校核研究。首先，基于设计波法计算理论，结合CCS规范，对该半潜式海洋通信平台的波浪载荷进行长期预报。然

5、后，根据海洋平台剖面载荷的响应函数峰值和长期预报值可计算得到设计波的波幅，同时，利用SESAM软件中的Sestra模块对该海洋平台的结构进行静力分析，得到太阳能甲板、立柱、设备舱上甲板、设备舱围板、设备舱下甲板、设备舱内舱壁、压载舱围板和海洋平台底板的等效应力分布云图和变形云图。最后，基于线弹性强度校核理论，参照组合工况的许用应力值，对海洋平台各个结构进行强度校核。半潜式海洋通信平台疲劳寿命分析。首先，根据海洋平台整体强度计算结果，确定出危险节点的坐标位置及所属的单元序号，并建立疲劳分析子结构模型。然后，应用SESAM软件中的Submod模块确定子结构模型的边界条

6、件，同时，应用SESAM软件中的Stofat模块基于谱分析的方法对该半潜式海洋通信平台进行疲劳寿命计算。最后，对疲劳分析要素如SN曲线、波浪谱、波浪散布图进行了敏感性分析。关键词：平台；结构强度；设计波法；疲劳分析；谱分析-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAsthenaturalgasresources,oilandmineralresourcesinthedeepwaterarecontinuouslymining,meanwhile,theislanddisputeandsouthseaissueisincreasinglyserious,

7、developingthemarineenvironmentmonitoringtechnologyinthedeepwaterhasstrategicsignificance.Thenewsemi-submersibleoffshorecommunicationplatformisrequiredinordertoinvestigatethemarineenvironment.Asthesemi-submersibleoffshoreplatformworksinworseseastates,fatiguefractureiseasytooccurwhensuf

8、ferin