深水立管碰撞的数值模拟研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-9页 |
| 1 绪论 | 第9-13页 |
| ·研究的背景和意义 | 第9-10页 |
| ·国内外研究进展及现状 | 第10-12页 |
| ·本文研究内容 | 第12-13页 |
| 2 深水立管碰撞机理 | 第13-25页 |
| ·立管微分方程 | 第13-14页 |
| ·立管上的波浪力 | 第14-17页 |
| ·Morison方程 | 第14-16页 |
| ·海流对波浪力的影响 | 第16-17页 |
| ·立管碰撞的水动力诱导机理 | 第17-22页 |
| ·遮蔽效应 | 第18-19页 |
| ·立管的受力 | 第19-21页 |
| ·VIV的影响 | 第21-22页 |
| ·立管碰撞过程中的守恒机理 | 第22-24页 |
| ·能量守恒原理 | 第22-23页 |
| ·动量守恒原理 | 第23页 |
| ·碰撞能量的解析解 | 第23-24页 |
| ·本章小结 | 第24-25页 |
| 3 立管碰撞分析的基本理论及方法 | 第25-35页 |
| ·立管碰撞运动方程及其显式解法 | 第25-28页 |
| ·接触算法 | 第28-31页 |
| ·接触问题的拉格朗日乘子法 | 第28-30页 |
| ·接触问题的罚函数法 | 第30页 |
| ·有限元方法中的法向接触约束 | 第30-31页 |
| ·有限元软件简介 | 第31-34页 |
| ·OrcaFlex软件简介 | 第31-32页 |
| ·ABAQUS软件简介 | 第32-34页 |
| ·本章小结 | 第34-35页 |
| 4 TTR整体碰撞分析 | 第35-54页 |
| ·TTR整体碰撞分析模型参数 | 第35-36页 |
| ·边界条件的处理 | 第36-37页 |
| ·位移边界条件 | 第36-37页 |
| ·力边界条件 | 第37页 |
| ·顶部张力的模拟 | 第37-39页 |
| ·环境载荷 | 第39-40页 |
| ·VIV的放大效应及尾流效应在模型中的实现流程 | 第40-41页 |
| ·TTR整体碰撞结果分析 | 第41-47页 |
| ·相关因素对TTR整体碰撞计算结果的影响分析 | 第47-53页 |
| ·基准算例及其计算结果 | 第47页 |
| ·主要参数对碰撞速度的影响分析 | 第47-53页 |
| ·尾流场模型对碰撞速度计算结果的影响分析 | 第53页 |
| ·本章小结 | 第53-54页 |
| 5 SCR整体碰撞分析 | 第54-68页 |
| ·SCR建模要点 | 第54-56页 |
| ·SCR悬链线形状的构建 | 第55页 |
| ·SCR触地段与海泥的相互作用 | 第55-56页 |
| ·SCR参数 | 第56页 |
| ·SCR整体碰撞分析模型参数 | 第56-57页 |
| ·SCR整体碰撞结果分析 | 第57-62页 |
| ·相关因素对SCR碰撞计算结果的影响分析 | 第62-67页 |
| ·主要参数对碰撞速度的影响分析 | 第62-67页 |
| ·尾流场模型对碰撞速度计算结果的影响分析 | 第67页 |
| ·本章小结 | 第67-68页 |
| 6 立管局部碰撞数值模拟分析 | 第68-81页 |
| ·立管局部碰撞有限元模型 | 第68页 |
| ·分析步的设置与数据传递 | 第68-71页 |
| ·静态弯曲分析步 | 第68-69页 |
| ·动态碰撞分析步 | 第69页 |
| ·接触区域的定义 | 第69-70页 |
| ·时间步长 | 第70页 |
| ·沙漏模式及沙漏控制 | 第70-71页 |
| ·结果及分析 | 第71-74页 |
| ·系统动能、内能及伪变形能 | 第71页 |
| ·碰撞力历程 | 第71-72页 |
| ·被撞管位移云图及等效应力云图 | 第72-73页 |
| ·碰撞前立管的弯曲变形对结果的影响 | 第73-74页 |
| ·立管局部碰撞参数敏感性分析 | 第74-78页 |
| ·碰撞角度对碰撞力的影响 | 第75页 |
| ·碰撞角度对碰撞应力的影响 | 第75-76页 |
| ·角度对碰撞区域应力分布形状的影响 | 第76-77页 |
| ·碰撞角度对立管横截面变形的影响 | 第77页 |
| ·不同碰撞角度下立管碰撞力-横截面变形关系 | 第77-78页 |
| ·立管局部碰撞响应面 | 第78-80页 |
| ·本章小结 | 第80-81页 |
| 结论 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-84页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第84-85页 |
| 致谢 | 第85-87页 |
