| 摘要 | 第5-8页 |
| ABSTRACT | 第8-11页 |
| 第一章 绪论 | 第17-45页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第17-19页 |
| 1.2 Spar 平台的发展与Cell-Truss Spar 平台新概念 | 第19-28页 |
| 1.2.1 Spar 平台发展历史 | 第19-24页 |
| 1.2.2 新型Cell-Truss Spar 平台概念及结构特点 | 第24-28页 |
| 1.3 海洋结构物疲劳寿命研究方法概述 | 第28-33页 |
| 1.3.1 基于疲劳累积损伤理论的评估方法 | 第29-30页 |
| 1.3.2 基于断裂力学理论的评估方法 | 第30-33页 |
| 1.4 深海立管涡激振动及疲劳寿命研究现状 | 第33-42页 |
| 1.4.1 海洋工程挠性构件涡激振动实验研究进展 | 第33-36页 |
| 1.4.2 海洋工程挠性构件涡激振动的经验预报模型 | 第36-40页 |
| 1.4.3 海洋工程挠性构件在涡激振动下的疲劳寿命研究进展 | 第40-42页 |
| 1.5 本文的主要研究内容及创新点 | 第42-45页 |
| 第二章 基于累积损伤理论的Spar 平台疲劳及可靠性分析 | 第45-65页 |
| 2.1 引言 | 第45-46页 |
| 2.2 Spar 平台关键节点疲劳寿命的谱分析研究 | 第46-59页 |
| 2.2.1 疲劳累积损伤理论及谱分析方法原理简述 | 第46-48页 |
| 2.2.2 Cell-Truss Spar 平台疲劳计算模型 | 第48-52页 |
| 2.2.3 南海海域海况条件下平台疲劳寿命分析 | 第52-56页 |
| 2.2.4 不同海域海况条件对平台疲劳寿命的敏感度分析 | 第56-59页 |
| 2.3 Spar 平台关键节点疲劳可靠性分析 | 第59-63页 |
| 2.3.1 疲劳寿命随机性质 | 第60-61页 |
| 2.3.2 疲劳寿命的可靠度 | 第61-62页 |
| 2.3.3 Spar 平台疲劳可靠性计算结果 | 第62-63页 |
| 2.4 本章小结 | 第63-65页 |
| 第三章 疲劳寿命时频混合分析方法及在Spar 平台中的应用 | 第65-92页 |
| 3.1 引言 | 第65-66页 |
| 3.2 基于线性累积损伤理论的疲劳分析方法评述 | 第66-72页 |
| 3.2.1 线性累积损伤理论的充要条件及其证明 | 第66-69页 |
| 3.2.2 裂纹扩展计算模型在疲劳谱分析法中的局限性 | 第69-72页 |
| 3.3 海洋结构物疲劳寿命时频混合分析模型 | 第72-74页 |
| 3.4 基于小波方法的疲劳交变应力时间历程仿真 | 第74-84页 |
| 3.4.1 小波分析基本理论概述 | 第74-79页 |
| 3.4.2 疲劳交变应力时间历程仿真 | 第79-82页 |
| 3.4.3 应力时程仿真算例 | 第82-84页 |
| 3.5 随机载荷裂纹扩展模型 | 第84-89页 |
| 3.5.1 随机载荷作用下有效应力强度因子的计算 | 第84-85页 |
| 3.5.2 典型焊接节点表面裂纹应力强度因子 | 第85-89页 |
| 3.6 Spar 平台关键节点裂纹扩展分析 | 第89-90页 |
| 3.7 本章小结 | 第90-92页 |
| 第四章 顶端张紧式立管涡激振动简化预报方法 | 第92-125页 |
| 4.1 引言 | 第92-93页 |
| 4.2 圆柱体涡激振动的基本参数 | 第93-95页 |
| 4.3 两类圆柱体涡激振动的基础性实验 | 第95-103页 |
| 4.3.1 自激振荡实验及线性化运动方程 | 第96-98页 |
| 4.3.2 受迫振荡实验及流体力分解模型 | 第98-101页 |
| 4.3.3 自激振荡与受迫振荡的区别和联系 | 第101-103页 |
| 4.4 顶端张紧式立管VIV 简化预报模型 | 第103-117页 |
| 4.4.1 自由振动的简化计算模型 | 第103-110页 |
| 4.4.1.1 数学模型 | 第103-107页 |
| 4.4.1.2 算例 | 第107-110页 |
| 4.4.2 涡激锁定区域的判定 | 第110-111页 |
| 4.4.3 涡激振动附加质量模型与VIV 响应频率 | 第111-112页 |
| 4.4.4 涡激振动响应幅值 | 第112-116页 |
| 4.4.5 流体阻尼模型 | 第116页 |
| 4.4.6 均匀流作用下涡激振动响应幅值的经验公式 | 第116-117页 |
| 4.5 算例与实验对比分析 | 第117-124页 |
| 4.5.1 阶梯状来流下VIV 实验验证 | 第117-121页 |
| 4.5.2 剪切流下VIV 实验验证 | 第121-124页 |
| 4.6 本章小结 | 第124-125页 |
| 第五章 深海立管涡激振动有限元预报方法 | 第125-135页 |
| 5.1 引言 | 第125页 |
| 5.2 基于受迫振荡实验数据的VIV 有限元预报模型 | 第125-130页 |
| 5.2.1 有限元模型及特征值求解 | 第126-127页 |
| 5.2.2 流体激励与阻尼模型 | 第127-130页 |
| 5.3 算例与实验对比分析 | 第130-134页 |
| 5.4 本章小结 | 第134-135页 |
| 第六章 深海立管涡激振动疲劳损伤度计算及影响因素分析 | 第135-154页 |
| 6.1 引言 | 第135-136页 |
| 6.2 单模态涡激振动疲劳损伤度的计算 | 第136-138页 |
| 6.3 涡激振动疲劳影响因素分析 | 第138-145页 |
| 6.3.1 均匀立管在分层流作用下的疲劳损伤特性 | 第139-141页 |
| 6.3.2 阶梯状立管在均匀流作用下的疲劳损伤特性 | 第141-143页 |
| 6.3.3 不同海域环境对立管疲劳损伤度的影响分析 | 第143-145页 |
| 6.4 考虑轴向振动效应的立管疲劳损伤度研究 | 第145-153页 |
| 6.4.1 轴向非共振条件下动张力对疲劳损伤的影响 | 第146-147页 |
| 6.4.2 轴向共振条件下动张力对疲劳损伤的影响 | 第147-149页 |
| 6.4.3 算例分析 | 第149-153页 |
| 6.5 本章小结 | 第153-154页 |
| 第七章 深海立管多模态涡激振动疲劳寿命的“设计流”预测方法及应用 | 第154-174页 |
| 7.1 引言 | 第154-155页 |
| 7.2 基于有限元预报模型的VIV 多模态疲劳损伤度计算 | 第155-162页 |
| 7.2.1 MARINTEK 大尺度立管模型的涡激振动现场实验 | 第155-159页 |
| 7.2.2 多模态VIV 疲劳总损伤度的计算方法 | 第159-162页 |
| 7.3 深海立管VIV 载荷概率模型及疲劳寿命的“设计流”分析方法 | 第162-167页 |
| 7.3.1 对现行涡激振动疲劳载荷概率模型的分析和评述 | 第162-164页 |
| 7.3.2 涡激振动疲劳寿命分析的“设计流”方法 | 第164-167页 |
| 7.4 Spar 平台顶端张紧式立管VIV 疲劳寿命计算 | 第167-172页 |
| 7.4.1 计算模型 | 第167-169页 |
| 7.4.2 设计流工况 | 第169-171页 |
| 7.4.3 计算结果与分析 | 第171-172页 |
| 7.5 本章小结 | 第172-174页 |
| 第八章 总结与展望 | 第174-180页 |
| 8.1 全文总结 | 第174-177页 |
| 8.2 论文主要创新点 | 第177-178页 |
| 8.3 研究展望 | 第178-180页 |
| 附录 | 第180-189页 |
| 参考文献 | 第189-206页 |
| 致谢 | 第206-207页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第207-209页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第209页 |
