海洋钻井隔水管变形特性的理论与仿真分析研究
| 第1章 绪论 | 第6-15页 |
| 1.1 题目来源及研究意义 | 第6-7页 |
| 1.2 国内外发展研究现状 | 第7-13页 |
| 1.2.1 隔水管的理论研究现状 | 第8-11页 |
| 1.2.2 隔水管的数值模拟研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 主要研究内容和思路 | 第13-14页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第13-14页 |
| 1.3.2 研究思路及技术路线 | 第14页 |
| 1.4 本文创新点 | 第14-15页 |
| 第2章 隔水管的环境载荷 | 第15-31页 |
| 2.1 海洋波浪运动描述方法 | 第16-20页 |
| 2.1.1 微幅波理论 | 第18-19页 |
| 2.1.2 斯托克斯波理论 | 第19-20页 |
| 2.2 隔水管外部载荷 | 第20-30页 |
| 2.2.1 海流载荷 | 第20-22页 |
| 2.2.2 波浪载荷 | 第22-23页 |
| 2.2.3 浪流载荷公式的选用 | 第23-24页 |
| 2.2.4 相关系数的确定 | 第24-26页 |
| 2.2.5 涡激载荷 | 第26-30页 |
| 2.3 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 隔水管模型的建立 | 第31-46页 |
| 3.1 基本假设 | 第31页 |
| 3.2 隔水管力学方程的建立 | 第31-35页 |
| 3.2.1 变形能 | 第32-33页 |
| 3.2.2 动能 | 第33-34页 |
| 3.2.3 外力作功 | 第34-35页 |
| 3.2.4 能量方程 | 第35页 |
| 3.3 隔水管的边界条件 | 第35-37页 |
| 3.3.1 浪流合力(顺向作用力) | 第35-36页 |
| 3.3.2 流体升力(横向作用力) | 第36页 |
| 3.3.3 有效张力 | 第36页 |
| 3.3.4 边界条件 | 第36-37页 |
| 3.4 模型的求解方法 | 第37-40页 |
| 3.4.1 平衡方程的离散 | 第37-39页 |
| 3.4.2 边界条件的离散 | 第39-40页 |
| 3.5 计算分析 | 第40-45页 |
| 3.5.1 隔水管变形 | 第40-42页 |
| 3.5.2 顶张力的影响 | 第42-43页 |
| 3.5.3 钻井液密度的影响 | 第43-45页 |
| 3.6 本章结论 | 第45-46页 |
| 第4章 隔水管的静态特性分析 | 第46-58页 |
| 4.1 ANSYS软件简介 | 第46页 |
| 4.2 ANSYS单元介绍 | 第46-48页 |
| 4.2.1 海洋结构分析的常见单元 | 第46页 |
| 4.2.2 Pipe289单元描述 | 第46-48页 |
| 4.3 分析设定 | 第48-51页 |
| 4.3.1 隔水管基本参数 | 第48-49页 |
| 4.3.2 单元选择 | 第49页 |
| 4.3.3 网格划分 | 第49页 |
| 4.3.4 约束条件 | 第49-51页 |
| 4.4 角度搜索 | 第51-52页 |
| 4.4.1 波浪相位角搜索 | 第51页 |
| 4.4.2 海流夹角搜索 | 第51-52页 |
| 4.5 波浪因素 | 第52-54页 |
| 4.5.1 波浪高度 | 第52-53页 |
| 4.5.2 波浪周期 | 第53-54页 |
| 4.6 海流因素 | 第54-55页 |
| 4.6.1 海流流速 | 第54-55页 |
| 4.7 钻井平台偏移量 | 第55-57页 |
| 4.8 本章小结 | 第57-58页 |
| 第5章 隔水管的双向流固耦合计算 | 第58-82页 |
| 5.1 流固耦合介绍 | 第58页 |
| 5.2 流固耦合的主要方法 | 第58-59页 |
| 5.2.1 直接耦合式解法 | 第58-59页 |
| 5.2.2 分离解法 | 第59页 |
| 5.3 流固耦合的数据传递 | 第59-61页 |
| 5.3.1 流固耦合的分类 | 第59-60页 |
| 5.3.2 耦合面的数据传递 | 第60-61页 |
| 5.4 流固耦合控制方程 | 第61-66页 |
| 5.4.1 流体力学控制方程 | 第62-63页 |
| 5.4.2 结构力学控制方程 | 第63页 |
| 5.4.3 流固耦合方程 | 第63页 |
| 5.4.4 k-ε湍流模型理论基础 | 第63-64页 |
| 5.4.5 壁面函数 | 第64-66页 |
| 5.5 数值模型 | 第66-73页 |
| 5.5.1 隔水管基本参数 | 第66页 |
| 5.5.2 计算域 | 第66页 |
| 5.5.3 边界条件 | 第66-67页 |
| 5.5.4 网格划分 | 第67-69页 |
| 5.5.5 网格质量检测 | 第69-70页 |
| 5.5.6 数值模拟参数 | 第70-71页 |
| 5.5.7 流固耦合分析流程 | 第71页 |
| 5.5.8 隔水管的静态模拟分析 | 第71-73页 |
| 5.6 隔水管的双向流固耦合分析 | 第73-81页 |
| 5.6.1 隔水管的变形特性分析 | 第73-76页 |
| 5.6.2 隔水管涡激振动轨迹分析 | 第76-77页 |
| 5.6.3 隔水管涡泄特性分析 | 第77-79页 |
| 5.6.4 隔水管尾流区三维涡量分析 | 第79-81页 |
| 5.7 本章小结 | 第81-82页 |
| 第6章 结论与展望 | 第82-84页 |
| 6.1 结论 | 第82-83页 |
| 6.2 展望 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-90页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第90页 |
