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《大连理工大学》 2008年
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Cell Spar平台概念设计及结构总体强度分析

齐凯  
【摘要】: 本文结合国家863计划“3000米水深半潜式钻井平台关键技术”课题,针对我国南海某深海区块海况,对Cell Spar平台进行概念设计和结构总体强度分析,为我国南海深水油气田开发中的深海平台研究提供依据。 本文首先分析了海洋石油开采向深海发展的必然趋势,介绍了国内外深海油气勘探开发现状。简单介绍了深海采油平台的主要类型及特点,分析了深海采油平台技术的发展方向。较为详细地介绍了Spar平台特别是Cell Spar平台的发展及其结构形式。针对我国南海海域某深海区块海况和平台作业要求,通过多次荷载组合和结构分析,对CellSpar平台进行概念设计,确定平台主体结构尺度和相关模块布置。给出波浪荷载、风荷载、海流荷载等环境荷载的计算原则,根据设计海况条件确定平台的环境荷载,其中重点分析了平台所受的波浪荷载,分析了各方向波浪力随波浪频率变化的响应函数,分析了波浪力和波浪力矩随波浪入射角度变化的情况。建立平台结构的有限元模型,设定模型荷载和边界条件。选择平台结构总体强度计算的工况。应用ANSYS软件对平台结构进行总体强度分析,校核风暴自存状态、正常作业状态和拖航状态时平台船体主体的结构强度,选择应进行局部应力分析的关键部位,选择在平台进一步设计时应注意加强的部位。对所设计平台进行稳性研究,其中包括平台的初稳性分析和平台在风力作用下的稳性分析,分析了平台初稳性高随平台吃水深度变化的情况,分析了平台对于不同倾斜轴在不同风向风作用下时的稳性,分析了初始倾角对平台稳定性的影响。对Cell Spar平台进行模态分析,确定平台各运动自由度上的固有频率和振型,根据海洋平台各运动状态的固有周期和平台作业区波浪的周期,分析平台发生共振的可能性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U656.6

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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3 尹海涛;Cell Spar平台垂荡板水动力性能分析研究[D];大连理工大学;2010年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李在鹏;半潜式海洋潮流电站系统性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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4 乔晓国;深水浮式结构动力定位能力动态分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 姜婵娟;遥控式水下机器人PID运动控制算法优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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7 徐强;立体视觉测量及半潜平台模型试验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 孙凌丽;船舶运动的风浪影响建模与仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾晓辉,沈晓鹏,吴应湘,刘杰鸣;深海平台分析和设计中的关键力学问题[J];船舶工程;2005年05期
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中国重要报纸全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 付殿福;非线性载荷下半潜式平台强度评估方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 郑瑞杰;锚泊系统受力分析[D];大连理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘楠;海洋平台结构的断裂分析[D];中国海洋大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 赵敏;Spar平台垂荡板强迫运动水动力特性试验研究[D];大连理工大学;2012年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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9 刘利琴;唐友刚;张若瑜;;考虑非线性系泊力时Spar平台垂荡-纵摇耦合运动[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
10 杨广林;薛康;;六自由度并联机器人动态检测研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
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6 谷家扬;张力腿平台复杂动力响应及涡激特性研究[D];上海交通大学;2013年
7 迟晓珠;六自由度运动多参数综合测试技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
8 张路;捷联平台成像末制导关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 曹晓宁;高速列车转向架测试台3-六自由度平台运动学及工作空间研究[D];吉林大学;2013年
10 魏立新;X-Y数控平台运动摩擦补偿及边缘跟踪力控制研究[D];燕山大学;2006年
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1 卢庆洲;6-PSS并联宏动平台的性能分析[D];燕山大学;2013年
2 庄绪霞;平台运动对星载TDICCD相机成像质量影响分析与仿真[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 李士佩;五自由度模拟运动平台的构型及控制研究[D];扬州大学;2012年
4 宋宏鹏;二维平动并联微定位平台的结构设计与参数优化[D];山东理工大学;2010年
5 唐亚明;基于Stewart平台的粗糙度测量仪台架的研究[D];宁波大学;2011年
6 张翼飞;AWID/AWIS高速高机动平台控制系统研究与实现[D];山东大学;2011年
7 黄昊聪;四自由度并联机构平台的平稳控制研究[D];广东工业大学;2013年
8 王少锋;火箭燃气冲击载荷识别平台的设计与研究[D];南京理工大学;2013年
9 王胜男;平台运动误差对TDI成像质量影响的研究[D];南京理工大学;2013年
10 王显峰;基于LabVIEW的船舶三自由度仿真平台运动解算与滤波算法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
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