深水柔性构件非线性动力响应研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-41页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-15页 |
| 1.2 深水柔性构件分析理论与方法 | 第15-24页 |
| 1.2.1 深水柔性构件的分析理论 | 第15-17页 |
| 1.2.2 深水柔性构件的研究方法 | 第17-18页 |
| 1.2.3 柔性构件的其他分析方法 | 第18-24页 |
| 1.3 粘弹性聚酯缆 | 第24-29页 |
| 1.3.1 聚酯缆的应用现状 | 第24-25页 |
| 1.3.2 聚酯缆的特点 | 第25-27页 |
| 1.3.3 聚酯缆的研究现状 | 第27-29页 |
| 1.4 弹塑性海床边界 | 第29-32页 |
| 1.5 浮体系统时域耦合分析理论 | 第32-37页 |
| 1.5.1 水动力分析理论 | 第32-36页 |
| 1.5.2 浮体系统耦合分析理论 | 第36-37页 |
| 1.6 本文研究内容和创新点 | 第37-41页 |
| 1.6.1 研究内容 | 第37-39页 |
| 1.6.2 创新点 | 第39-41页 |
| 第2章 深水大变形细长杆的几何非线性 | 第41-65页 |
| 2.1 深水柔性细长杆的运动学 | 第41-46页 |
| 2.1.1 细长杆模型的三种坐标系与假定 | 第41-42页 |
| 2.1.2 细长杆在空间中的运动学描述方法 | 第42-44页 |
| 2.1.3 细长杆模型的线弹性本构关系 | 第44-46页 |
| 2.2 深水柔性细长杆的动力学 | 第46-49页 |
| 2.2.1 细长杆微元受力分析 | 第46-47页 |
| 2.2.2 应用动量原理建立动力学方程 | 第47-48页 |
| 2.2.3 基于达朗贝尔原理的动力学方程 | 第48-49页 |
| 2.3 细长杆模型的运动微分方程 | 第49-51页 |
| 2.3.1 无剪切变形假设下的细长杆运动微分方程 | 第49页 |
| 2.3.2 细长杆内力主矩的一阶导数 | 第49-50页 |
| 2.3.3 深水细长杆的无扭矩假定 | 第50-51页 |
| 2.4 细长杆模型中拉格朗日乘子的物理意义 | 第51-53页 |
| 2.5 深水柔性构件外载荷计算 | 第53-63页 |
| 2.5.1 重力 | 第53页 |
| 2.5.2 压力和压力梯度引起的力 | 第53-54页 |
| 2.5.3 水动力 | 第54-55页 |
| 2.5.4 水动力系数确定方法 | 第55-63页 |
| 2.6 本章小结 | 第63-65页 |
| 第3章 大变形细长杆模型的有限元法 | 第65-95页 |
| 3.1 细长杆的运动微分方程 | 第65-72页 |
| 3.1.1 细长杆形函数 | 第66-70页 |
| 3.1.2 伽辽金有限元法 | 第70-72页 |
| 3.2 大拉伸细长杆模型 | 第72页 |
| 3.3 大拉伸变形下细长杆模型的变换关系 | 第72-77页 |
| 3.3.1 弧长坐标的变换关系 | 第73页 |
| 3.3.2 矢径及其导数的变换关系 | 第73-74页 |
| 3.3.3 单元节点坐标和斜率的变换关系 | 第74-75页 |
| 3.3.4 形函数的变换关系 | 第75-77页 |
| 3.4 大拉伸细长杆的控制方程和有限元离散方法 | 第77-89页 |
| 3.4.1 大变形下的细长杆模型的控制方程 | 第77-79页 |
| 3.4.2 大变形下控制方程的离散 | 第79页 |
| 3.4.3 大拉伸细长杆的静力平衡数值求解 | 第79-80页 |
| 3.4.4 自然边界条件 | 第80页 |
| 3.4.5 大拉伸细长杆的时域显式动力计算方法 | 第80-89页 |
| 3.5 大拉伸细长杆的静力和动力验证校核 | 第89-93页 |
| 3.5.1 大拉伸悬臂梁的静力校核分析 | 第89-91页 |
| 3.5.2 垂向梁强制运动下的动力校核分析 | 第91-93页 |
| 3.6 本章小结 | 第93-95页 |
| 第4章 深水柔性构件的材料非线性 | 第95-115页 |
| 4.1 复合材料与粘弹性 | 第95-101页 |
| 4.1.1 复合材料 | 第95-96页 |
| 4.1.2 粘弹性的基本概念和常用模型 | 第96-100页 |
| 4.1.3 合成纤维缆动态弹性模量的经验公式 | 第100-101页 |
| 4.2 深水细长构件的材料本构方程 | 第101-108页 |
| 4.2.1 线弹性材料 | 第101页 |
| 4.2.2 结构阻尼材料 | 第101-102页 |
| 4.2.3 粘弹性材料 | 第102-105页 |
| 4.2.4 泊松效应 | 第105-108页 |
| 4.3 纤维缆的数值计算 | 第108-110页 |
| 4.4 材料非线性的时域计算与验证 | 第110-114页 |
| 4.4.1 粘弹性精确比较的位移函数和力函数 | 第110-112页 |
| 4.4.2 粘弹性的数值验证校核 | 第112-114页 |
| 4.5 本章小结 | 第114-115页 |
| 第5章 柔性构件与海床相互作用模型 | 第115-143页 |
| 5.1 海床土体 | 第115-126页 |
| 5.1.1 海床土的工程分类 | 第115-121页 |
| 5.1.2 海床土体的物理性质 | 第121-123页 |
| 5.1.3 海床土的工程特性 | 第123页 |
| 5.1.4 海床土体在动载荷作用下的力学性质 | 第123-126页 |
| 5.2 海床土体的载荷响应 | 第126-131页 |
| 5.2.1 土体支撑作用 | 第126-127页 |
| 5.2.2 土体吸力作用 | 第127-129页 |
| 5.2.3 摩擦阻力作用 | 第129-131页 |
| 5.3 海床土体的弹塑性P-y曲线模型 | 第131-138页 |
| 5.3.1 土体变形的弹塑性理论 | 第131-133页 |
| 5.3.2 土体骨干曲线 | 第133-135页 |
| 5.3.3 循环载荷曲线 | 第135-137页 |
| 5.3.4 滞回圈内的位移反转 | 第137-138页 |
| 5.4 深海细长构件与海底垂向相互作用模型 | 第138-140页 |
| 5.4.1 小位移运动土体模型 | 第138-139页 |
| 5.4.2 大位移运动土体模型 | 第139-140页 |
| 5.4.3 运动反转土体模型 | 第140页 |
| 5.5 海床模型在细长杆理论中的计算方法 | 第140-141页 |
| 5.6 本章小结 | 第141-143页 |
| 第6章 深水浮式系统时域异步耦合理论 | 第143-171页 |
| 6.1 频域势流理论 | 第143-149页 |
| 6.1.1 浮体坐标系及基本方程 | 第143页 |
| 6.1.2 流体控制方程和边值条件 | 第143-147页 |
| 6.1.3 频域中的辐射问题和绕射问题 | 第147页 |
| 6.1.4 格林函数法 | 第147-149页 |
| 6.2 浮体的频域运动方程及波浪载荷 | 第149-153页 |
| 6.2.1 浮体的频域运动方程 | 第149-150页 |
| 6.2.2 一阶波浪力 | 第150-151页 |
| 6.2.3 二阶波浪力 | 第151-153页 |
| 6.3 浮体水动力间接时域计算方法 | 第153-156页 |
| 6.3.1 间接时域法的基本原理 | 第153-154页 |
| 6.3.2 附加质量和延迟函数的变换 | 第154-155页 |
| 6.3.3 时域波浪力的变换 | 第155-156页 |
| 6.4 浮式结构与缆索系统异步耦合分析方法 | 第156-170页 |
| 6.4.1 浮体运动方程及求解方法 | 第156-158页 |
| 6.4.2 一阶和二阶波浪力载荷 | 第158-161页 |
| 6.4.3 缆索系统对浮体的载荷 | 第161-162页 |
| 6.4.4 浮体系统与缆索系统的异步分析方法 | 第162-163页 |
| 6.4.5 FPSO耦合运动响应分析 | 第163-170页 |
| 6.5 本章小结 | 第170-171页 |
| 结论 | 第171-175页 |
| 参考文献 | 第175-187页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第187-189页 |
| 致谢 | 第189页 |
