基于绝对节点坐标法的钢悬链立管动力分析
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第11-13页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第13-18页 |
| 1.2.1 海洋立管动力学模型研究进展 | 第13-16页 |
| 1.2.2 绝对节点坐标法动力学模型研究进展 | 第16-18页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第18-21页 |
| 第2章 绝对节点坐标法理论基础 | 第21-33页 |
| 2.1 连续介质力学基础 | 第21-28页 |
| 2.1.1 构型的区分和选择 | 第21-22页 |
| 2.1.2 位置矢量梯度 | 第22-23页 |
| 2.1.3 运动变形和浮动参考系 | 第23-25页 |
| 2.1.4 管线模型坐标定义 | 第25-26页 |
| 2.1.5 管线轴向变形 | 第26-27页 |
| 2.1.6 管线物质点曲率 | 第27-28页 |
| 2.2 能量变分原理 | 第28-32页 |
| 2.2.1 刚体运动情况下的虚功原理 | 第28-30页 |
| 2.2.2 结构变形情况下的虚功原理 | 第30-31页 |
| 2.2.3 基于能量变分的运动方程 | 第31-32页 |
| 2.3 本章小结 | 第32-33页 |
| 第3章 基于绝对节点坐标法的有限单元立管模型 | 第33-51页 |
| 3.1 立管单元类型 | 第33-35页 |
| 3.2 立管单元形函数的选取 | 第35-36页 |
| 3.3 立管单元弹性内力和广义外力 | 第36-37页 |
| 3.4 立管单元切线刚度阵 | 第37-41页 |
| 3.4.1 立管单元轴向刚度 | 第38-39页 |
| 3.4.2 立管单元弯曲刚度 | 第39-41页 |
| 3.5 立管单元外部载荷 | 第41-46页 |
| 3.5.1 重力和浮力均布载荷 | 第42页 |
| 3.5.2 水动力非线性载荷 | 第42-45页 |
| 3.5.3 海底土壤载荷 | 第45页 |
| 3.5.4 集中力和力矩 | 第45-46页 |
| 3.6 立管单元质量阵 | 第46-47页 |
| 3.7 约束条件 | 第47页 |
| 3.8 有限单元的组装 | 第47-48页 |
| 3.9 本章小结 | 第48-51页 |
| 第4章 数值算法研究及算例验证 | 第51-67页 |
| 4.1 有限元方程解法 | 第51-52页 |
| 4.2 积分求解公式 | 第52-53页 |
| 4.3 立管静力方程求解算法 | 第53-56页 |
| 4.3.1 直接迭代法 | 第53-54页 |
| 4.3.2 N-R和mN-R迭代法 | 第54-56页 |
| 4.4 立管动力方程求解算法 | 第56-60页 |
| 4.4.1 直接积分Newmark动力算法 | 第56-58页 |
| 4.4.2 非线性系统Newmark改进算法 | 第58-60页 |
| 4.5 静力算例验证 | 第60-63页 |
| 4.5.1 单跨梁小变形算例 | 第60-61页 |
| 4.5.2 大弯曲柔性梁算例 | 第61-63页 |
| 4.6 动力算例验证 | 第63-65页 |
| 4.6.1 动载荷悬臂梁 | 第63-64页 |
| 4.6.2 柔性大变形单摆 | 第64-65页 |
| 4.7 本章小结 | 第65-67页 |
| 第5章 深水缓波形钢悬链立管动力分析 | 第67-87页 |
| 5.1 缓波形钢悬链立管静态分析 | 第67-73页 |
| 5.1.1 缓波形悬链线方程 | 第68-69页 |
| 5.1.2 静态构型对比分析 | 第69-71页 |
| 5.1.3 静态受力对比分析 | 第71-73页 |
| 5.2 立管在洋流作用下的动力分析 | 第73-75页 |
| 5.3 模拟平台运动的立管动力分析 | 第75-82页 |
| 5.3.1 静态漂移分析 | 第75-77页 |
| 5.3.2 简谐运动分析 | 第77-82页 |
| 5.4 缓波形钢悬链立管外输参数动力分析 | 第82-84页 |
| 5.5 本章小结 | 第84-87页 |
| 结论 | 第87-89页 |
| 参考文献 | 第89-93页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第93-95页 |
| 致谢 | 第95页 |
