时域非线性动态分析论文-张俊斌,金颢,张鹏,马金生,段梦兰

时域非线性动态分析论文-张俊斌,金颢,张鹏,马金生,段梦兰

导读:本文包含了时域非线性动态分析论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:管中管系统,顶张紧式立管,动态边界条件,扶正器

时域非线性动态分析论文文献综述

张俊斌,金颢,张鹏,马金生,段梦兰[1](2019)在《深水管中管结构动态边界条件非线性时域分析》一文中研究指出针对深海油气开发工程中用到的管中管结构在波浪和海流的作用下可能发生强度破坏和疲劳损伤的问题,对深水条件下的管中管系统进行力学行为分析。考虑顶部张紧力和动态边界,利用有限元模型模拟管中管结构及其力学行为。利用接触单元模拟内外管接触的约束条件。综合统计管柱的接触碰撞位置和应力危险位置,提出新型扶正器的布置方案,达到减缓碰撞保护管柱的目的。将该方案与等距离设置扶正器的方案相对比,结果表明该方案能有效减缓内外管的应力。(本文来源于《船舶工程》期刊2019年06期)

杨敏冬,滕斌,宁德志,时忠民[2](2015)在《桁架式Spar平台与系泊/立管系统的全时域非线性耦合动态分析》一文中研究指出开发了对浮式平台系统进行耦合动态分析的全时域程序。采用二阶时域方法计算水动力荷载,在此方法中,对物面边界条件和自由水面边界条件进行泰勒级数展开,利用Stokes摄动展开分别建立相应的一阶、二阶边值问题,而且此边值问题的计算域不随时间变化。采用高阶边界元方法计算每一时刻流场中的速度势,利用四阶预报校正法对二阶自由水面边界条件进行数值积分。在自由表面加入一个人工阻尼层来避免波浪的反射。对于系泊缆索/立管/张力腿的动力分析,在一个总体坐标系中对控制方程进行描述,采用基于细长杆理论的有限元方法进行求解。在耦合动态分析中,采用Newmark方法对平台和系泊缆索/立管/张力腿的运动方程同时进行求解。利用开发的耦合分析程序对一个桁架式Spar平台的运动响应进行了数值模拟,给出了平台的位移和系泊缆索/立管上端点的张力,并得到了一些重要结论。(本文来源于《船舶力学》期刊2015年07期)

杨敏冬[3](2011)在《深水浮式结构与系泊/立管系统的全时域非线性耦合动态分析》一文中研究指出Spar、TLP和FPSO等浮式平台在深水油气开采中得到了广泛的应用,它们大多采用系泊系统保证其正常作业并抵御各种灾害海洋环境的影响,海洋平台及其系泊/立管系统的整体耦合分析是海洋结构物动力学的关键问题。随着水深的增加,系泊缆索和立管的质量及其阻尼对平台运动的影响越来越大。因此,考虑平台和系泊系统之间的动力相互作用变得非常重要。在这种情况下,为了全面考虑平台和系泊缆索、立管之间的各种相互作用,本文提出了在时域内对整个系统进行非线性耦合动态分析的方法。本文以叁维Laplace方程为基本控制方程建立了二阶时域波浪与结构物相互作用的数学模型。利用泰勒级数展开,将瞬时物体表面边界条件和瞬时自由水面边界条件分别变换到平均物面和静水面上满足。利用摄动展开并分离级数,分别建立了相应的一阶、二阶边值问题。选取Rankine源和它关于海底的镜像作为格林函数,并利用格林第二定理,建立了关于波浪场中任意点速度势的边界积分方程。详细推导了波浪力的计算公式,建立了刚体运动方程,并介绍了利用四阶龙格库塔法进行数值求解的过程。采用高阶边界元方法,将积分方程离散成以物面单元节点速度势和自由水面单元节点速度势法向导数为未知量的矩阵方程。采用叁角极坐标变换方法处理奇异积分,消除了格林函数的奇异性;应用直接方法求解固角系数,保证了各种情况下的计算精度;利用结构物的对称性简化矩阵方程,从而可以减少计算量和计算时间。对于系泊缆索/立管的静动力分析问题,采用叁维弹性杆理论,在一个总体坐标系中描述系泊缆索/立管的运动,建立了相应的控制方程。采用有限元方法对控制方程进行离散,并施加不同的边界条件,建立了数值模型。动力方程采用Newmark法和N-R法进行迭代求解。通过导缆孔处边界条件的匹配,将系泊动力分析程序和浮体的动力分析程序进行耦合,分别建立了浮体的一阶、二阶运动方程。在每一个时间步,通过四阶预报-校正法更新波面和自由表面上的速度势,利用Newmark法和N-R法对浮体运动方程和系泊缆索/立管运动方程同时进行迭代求解。对于波浪与结构物的非线性相互作用问题,本文首先对直立圆柱和截断圆柱的二阶绕射问题进行了计算,给出了一阶波浪力和二阶波浪力的计算结果,并与已发表的结果进行了对比验证,结果吻合良好。然后对波浪与线弹性约束漂浮半球的相互作用问题进行了研究,给出了半球一阶位移和二阶位移的计算结果,并与频域计算结果进行了对比验证,结果吻合良好。对于系泊缆索/立管的静动力分析问题,本文展开了系统的计算研究。首先对系泊缆索在有无水流情况下的静力问题进行了计算分析,给出了系泊缆索的静态位形和张力分布。然后对一个浮标垂向锚缆进行了静动力分析,分别给出了准静态分析和动态分析的计算结果,说明了锚缆动力效应的影响。对系泊缆索的动力问题进行了进一步研究,分别给出了缆索的动态位形和上端点张力,并对系泊缆索最大张力和系泊阻尼问题进行了研究。最后对一个立管在不同边界条件下的静力问题进行了计算,并将立管的静态位形与已发表的结果进行了对比,说明了本数值模型的正确性。本文重点研究了波浪与海洋平台及其系泊/立管系统非线性相互作用的耦合动态分析问题。计算结果包括平台的运动、系泊缆索/立管上端点张力、水线点的波面升高和动水压力时间历程及其叁维等值线图。首先对两种不同水深下的系泊经典Spar平台进行了计算研究,并将准静态耦合分析和动态耦合分析的结果进行了对比,计算结果表明在深水情况下必须采用动态耦合的方法才能准确预报平台的运动和系泊张力。然后对一个规则波作用下的张力腿平台进行了计算,结果发现平台主要做水平面内的平动,升沉和转动相对较小,同时还可以观察到张力腿平台水平运动引起的Set-down。最后对一个不规则波作用下的Truss Spar平台进行了计算分析,并将计算结果与模型试验的结果进行了对比,说明了本模型可以准确预报系泊海洋平台的运动响应和系泊张力。从Truss Spar平台的运动响应可以看出,平台在静态偏移的基础上做低频慢漂和波频响应的联合运动,同时也说明了二阶分析的重要性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2011-10-01)

许亮斌,畅元江,蒋世全,陈国明[4](2008)在《深水钻井隔水管时域非线性动态响应分析技术研究》一文中研究指出通过深水钻井隔水管时域非线性动态性能的研究,建立了相应的深水钻井隔水管时域非线性动态响应分析模型;基于ABAQUS软件,考虑钻井平台有一定的平均偏移、钻井平台位于不同平均偏移位置且在一阶波浪力作用下随机振动以及长期慢漂运动时钻井平台位于不同平均偏移位置且在一阶和二阶波浪力作用下随机振动等3种主要边界条件,通过实际算例对深水钻井隔水管的随机振动特性进行了仿真分析与对比。研究结论可以为今后深水钻井隔水管的设计与使用提供参考。(本文来源于《中国海上油气》期刊2008年02期)

时域非线性动态分析论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

开发了对浮式平台系统进行耦合动态分析的全时域程序。采用二阶时域方法计算水动力荷载,在此方法中,对物面边界条件和自由水面边界条件进行泰勒级数展开,利用Stokes摄动展开分别建立相应的一阶、二阶边值问题,而且此边值问题的计算域不随时间变化。采用高阶边界元方法计算每一时刻流场中的速度势,利用四阶预报校正法对二阶自由水面边界条件进行数值积分。在自由表面加入一个人工阻尼层来避免波浪的反射。对于系泊缆索/立管/张力腿的动力分析,在一个总体坐标系中对控制方程进行描述,采用基于细长杆理论的有限元方法进行求解。在耦合动态分析中,采用Newmark方法对平台和系泊缆索/立管/张力腿的运动方程同时进行求解。利用开发的耦合分析程序对一个桁架式Spar平台的运动响应进行了数值模拟,给出了平台的位移和系泊缆索/立管上端点的张力,并得到了一些重要结论。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

时域非线性动态分析论文参考文献

[1].张俊斌,金颢,张鹏,马金生,段梦兰.深水管中管结构动态边界条件非线性时域分析[J].船舶工程.2019

[2].杨敏冬,滕斌,宁德志,时忠民.桁架式Spar平台与系泊/立管系统的全时域非线性耦合动态分析[J].船舶力学.2015

[3].杨敏冬.深水浮式结构与系泊/立管系统的全时域非线性耦合动态分析[D].大连理工大学.2011

[4].许亮斌,畅元江,蒋世全,陈国明.深水钻井隔水管时域非线性动态响应分析技术研究[J].中国海上油气.2008

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