检索结果-南通市图书馆

作者：李玉辉中国海洋大学

学位级别：硕士

海洋平台是海洋油气资源开发的基础性设施,是海上生产作业和生活的基地。在风、浪、流等动载荷的作用下,有可能产生过大的振动响应,影响平台的安全性和工作可靠性。为追求投资效益,需要研究和探索新的设计理论及方法。本研究以实际的CI... 详细信息

海洋平台是海洋油气资源开发的基础性设施,是海上生产作业和生活的基地。在风、浪、流等动载荷的作用下,有可能产生过大的振动响应,影响平台的安全性和工作可靠性。为追求投资效益,需要研究和探索新的设计理论及方法。本研究以实际的CII平台为对象,环境载荷主要考虑随机波浪作用,应用大型有限元软件ANSYS对平台进行有限元建模,分析得到平台的动力响应;在此基础上应用蒙特卡罗模拟法和基于有限元的可靠性分析方法对CII平台进行了结构可靠性研究,对影响输出变量变化的因素作出评价,计算得到平台系统的可靠度;在充分考虑结构自身的刚度、强度和稳定等约束基础上对平台构件进行截面尺寸(包含壁厚和外径)的优化设计;在频域内对结构进行随机振动动力学分析得到平台的响应参数,在此基础上应用谱分析方法对平台管节点进行疲劳分析并估算结构的寿命。研究结果表明,对CII平台,可将导管架应力分布和其稳定性约束条件作为平台系统主要失效模式的判据,计算得到导管架构件的可靠性指标为2.07,可靠度为0.98077;设计时桩柱和导管架如取较大外径可有效改善平台振动状况,以圆管构件的外径作为设计变量组,通过优化计算目标函数值,即平台总重量比原设计值减小了5.11%,并且刚度、强度和稳定性均满足约束要求;在文中列举的三种海况共同作用下,平台的整体寿命约为28.2年,结构在设计寿命内是偏安全的,这与实际情形相符。本文的研究方法和技术路线对海洋平台的结构设计和安全评估具有实际参考价值。

关键词：导管架海洋平台可靠性分析蒙特卡罗方法优化设计谱疲劳分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

微波杀菌中试线关键技术研究

微波杀菌中试线关键技术研究

作者：洪丽中国海洋大学

学位级别：硕士

微波杀菌对低酸性袋装食品的处理与传统热力杀菌相比较,具有延长食品货架期、食品营养成分损失少、风味保持性好、无化学物质残留等优点,近年来已作为一项新兴技术得到广泛研究和应用。然而,在微波杀菌工业化进程中有很多问题亟待解决... 详细信息

微波杀菌对低酸性袋装食品的处理与传统热力杀菌相比较,具有延长食品货架期、食品营养成分损失少、风味保持性好、无化学物质残留等优点,近年来已作为一项新兴技术得到广泛研究和应用。然而,在微波杀菌工业化进程中有很多问题亟待解决。试验阶段的湿式微波装置基本满足食品商业杀菌的工艺要求,验证了微波杀菌技术的先进性和可行性。但是该装置在微波谐振腔设计、水循环系统设计以及实验数据采集和分析等方面仍有不足。本文以试验阶段湿式微波杀菌为基础,通过理论分析和计算机仿真,探讨湿式微波杀菌系统中试阶段设备设计中的关键技术,为湿式微波灭菌中试设备的研制提供依据。本文以电磁学基本原理为理论基础,对湿式微波杀菌系统电磁和传热的耦合过程进行计算机仿真。通过对试验阶段微波杀菌系统进行简化和假设,建立微波杀菌的数学模型,分析不同工况下电磁场和温度场的分布规律,得到微波杀菌中试设备设计的关键参数,为湿式微波杀菌中试阶段的研制提供依据。本文以试验阶段微波杀菌装置为基础,结合微波杀菌计算机仿真结果,同时考虑工业化生产加工批量需求,确定微波杀菌中试阶段的设计方案。中试阶段的连续式微波杀菌主要对原微波谐振腔、水循环系统和控制系统进行优化和改进。本文对试验阶段湿式微波杀菌装置进行试验研究,得到微波杀菌中试设备设计的有用结果。对模拟食品进行微波杀菌试验,利用计算机图像模拟系统和TrackSense Pro无线数据记录系统分析微波杀菌的热型和确定冷点位置。将试验结果与计算机仿真结果进行比较分析,不断修正微波杀菌设备的设计参数。

关键词：微波杀菌计算机仿真热力模型

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

导管架滑移下水轨迹监测技术研究

导管架滑移下水轨迹监测技术研究

作者：冯雪斌中国海洋大学

学位级别：硕士

进入二十一世纪以来，随着人类对海洋的探索与开发，海洋工程领域越来越被人们所重视，并且推动了海底石油与深海矿藏的勘探和开采得快速发展。同时，在此过程中海洋石油平台等海洋结构物在复杂的海洋环境作用下所受的力学作用及运动情... 详细信息

进入二十一世纪以来，随着人类对海洋的探索与开发，海洋工程领域越来越被人们所重视，并且推动了海底石油与深海矿藏的勘探和开采得快速发展。同时，在此过程中海洋石油平台等海洋结构物在复杂的海洋环境作用下所受的力学作用及运动情况的预报监测备受海洋工程界的关注。导管架作为海洋开发很重要的一种工具，而且随着向深海的进发，体积也越来越大，所耗费的人力财力也随之增加。所以，导管架能否安全入水直接影响着我国对海洋的开发，那么对导管架滑移下水轨迹监测的研究对我们来说就显得尤为重要。本文选择用一种基于计算机视觉理论的方法对导管架的运动轨迹进行监测，通过两个摄像机来得到导管架滑移下水运动轨迹的视频信息，进而得到图像序列，再利用立体视觉的基本理论对图像进行处理，使用改进的摄像机自标定技术和Harris算法将图像中的关键点映射到三维空间中，最后得到导管架各个时刻六自由度分量的值及其运动姿态。本文选择汽车模型在实验室中进行实验，将得到的实验结果和理论值进行比较，发现在误差允许的范围内实验结果和理论值相符，证明该方法完全可以用来监测刚体的运动轨迹。本文的主要研究内容包括： 1、介绍计算机视觉的基本理论和基础知识，研究了摄像机的模型、原理及自标定技术，并对图像特征点的提取和匹配技术进行了优化处理。 2、对三维重构技术和六自由度分解方法进行了数学分析及理论推导，并在此基础上提出了多视图几何的研究，为后续工作做充分的准备。 3、利用该方法进行汽车模型的实验，对实验结果进行分析，并和理论值比较，得出该方法完全可以用来监测刚体的运动轨迹。

关键词：导管架滑移下水监测计算机视觉三维重构

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于临界面能量法的平台结构疲劳寿命分析

基于临界面能量法的平台结构疲劳寿命分析

作者：郑凯元中国海洋大学

学位级别：硕士

在近海海域海洋油气开采主要采用导管式平台形式，此类结构主要设计依据是波浪载荷，在波浪载荷和海流载荷作用下，桩腿会受到日积月累的微观损伤从而造成疲劳破坏。疲劳破坏成为海洋平台结构失效的主要形式之一，因此，在海洋环境下的... 详细信息

在近海海域海洋油气开采主要采用导管式平台形式，此类结构主要设计依据是波浪载荷，在波浪载荷和海流载荷作用下，桩腿会受到日积月累的微观损伤从而造成疲劳破坏。疲劳破坏成为海洋平台结构失效的主要形式之一，因此，在海洋环境下的疲劳理论研究以及对海洋平台主要构件的疲劳寿命预测十分重要。海洋平台结构疲劳问题一直是海洋工程中的研究热点和难点，其中高周疲劳、多轴疲劳以及变幅载荷、材料非线性特征等多种问题相互关联，以至于多年来相关疲劳理论进展缓慢。本文基于临界面方法，建立一种应用于海洋平台在多轴变幅载荷下高周疲劳预测模型，用于分析平台结构关键节点疲劳寿命。利用ANSYS对同材料的构件施加不同应力幅的交变载荷得到危险点的应变能密度，得到相应的应变能密度和应力幅之间关系曲线，该曲线只取决于材料本构特性，与结构和载荷形式无关;在波浪载荷和海流载荷作用下对平台主要构件——桩腿进行动力分析，对危险点的应力应变张量进行坐标变换，以确定临界平面位置;以临界面上的塑性应变能密度为疲劳损伤参量，将单次循环应力等效为对称循环应力，根据S-N曲线得到各个循环应力所产生的损伤;采用Miner损伤积累理论，将时程内各循环所产生的损伤进行累积，得到平台桩腿的高周疲劳寿命。与Workbench疲劳寿命数值模拟和极值计数法比较，临界面能量等效法的偏差分别为29.2%和17.5%。基于临界面能量法建立高周疲劳分析模型，以能量为疲劳损伤的参量，以临界面作为裂纹扩展的依据，采用较少的待定参量，克服传统能量法作为标量难以描述裂纹扩展方向的缺点。建立的模型参量具有明确的物理意义，并且以能量为媒介，将复杂的循环载荷等效为对称循环载荷以计算各循环载荷所造成的损伤，使其更适用于海洋平台的多轴高周疲劳寿命分析，研究具有理论意义和工程价值。

关键词：海洋工程高周疲劳临界面法能量准则

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

新型法向承力锚极限承载力分析

新型法向承力锚极限承载力分析

作者：葛利忠中国海洋大学

学位级别：硕士

法向承力锚(VLA)是一种可以在深水作业的新型拖曳式锚,相比其他深水系泊系统锚基础,VLA具有安装回收方便,可重复利用,高承载力等优点。因此,此类型锚基础在深水工程中备受青睐。极限承载力(UPC)是衡量VLA性能的一项重要指标。准确评估... 详细信息

法向承力锚(VLA)是一种可以在深水作业的新型拖曳式锚,相比其他深水系泊系统锚基础,VLA具有安装回收方便,可重复利用,高承载力等优点。因此,此类型锚基础在深水工程中备受青睐。极限承载力(UPC)是衡量VLA性能的一项重要指标。准确评估锚的抗拔承载能力对于保证海洋工程结构物的安全和正常工作具有重要意义,同时有利于规划锚体的安装布局,优化锚的布置,从而减少锚的使用数量,以节省经济支出和安装回收成本。本文首先介绍了两款法向承力锚及其安装回收方法,总结概括了国内外对VLA极限承载力的研究现状和研究方法;然后介绍了三种地基承载力研究方法,分析比较了Mohr-Coulomb(摩尔—库伦)和Drucker-Prager(德鲁克—普拉格)两种模型的特征关系和二者在锚承载力计算方面的差异,并对数值仿真中的接触问题、位移荷载的加载路径等做了描述;最后本文利用数值有限元方法,针对埋设于无重饱和软粘土中的楔形VLA,在有限元仿真软件ABAQUS中采用Mohr-Coulomb(莫尔-库伦)弹塑型模型,通过建立锚-土耦合系统二维数值模型,对VLA在工作状态下的受力状况和周边土体塑性流动机制进行分析。在第三章中通过对埋置于饱和软粘土中的楔形锚板进行仿真模拟,得出在浅埋下锚板竖直埋设相比于水平埋设能承受更大的法向拉力。埋设角度只有在浅埋时对锚板的法向承载能力有较大影响,随着埋深的增加这种影响逐渐变小。不同埋深下锚的失效破坏表现形式不同,浅埋时表现为锚板周围土体发生整体破坏,锚从土中被拉出;深埋时则表现为锚周围土体发生局部剪切破坏,土体产生局部流动。第四章针对自然界中土体分层的性质特点,假设锚板所埋设的土体是分成两层的,上下两层均是匀质土体,锚板埋设于下层土体中。通过建立锚-土系统耦合模型,模拟分析了不同强度比( S/S)和不同的相对埋深(L/B)对锚板抗拔承载力的影响,得出对于上弱下强型双层土体在锚板相对埋深L/B保持不变情况下,锚板抗拔承载能力随着上下土体强度比的增大而增大;在同一相对埋深下,土体强度比越小,锚板的抗拔能力越小;相对埋深越小,土体强度比对锚板的承载能力影响越明显。对于埋设于上强下弱型双层土体中的锚板,在S/S不变的情况下,当L/B>1时,锚板的抗拔承载力相差不大,即上层土体对锚的承载力影响很小;而L/B<1时,锚板的抗拔承载力却相差很大,上层土体对锚的承载力影响较大;在保持锚板相对埋深(L/B)不变的情况下,随着上下土层强度比S/S的变大,也就是随着S的减小,锚板的承载能力会迅速下降。

关键词：法向承力锚极限承载力数值有限元方法饱和软粘土

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

SPAR平台关键节点的腐蚀疲劳寿命研究

SPAR平台关键节点的腐蚀疲劳寿命研究

作者：魏梦冰中国海洋大学

学位级别：硕士

海洋平台结构复杂,风浪流载荷及腐蚀联合作用下的腐蚀疲劳问题直接影响平台的结构完整性和使用安全性。SPAR平台作为深水浮式生产系统,动力性能优良,在海洋工程中应用日益广泛,特别适用于深水油气资源的开采。南海海洋环境复杂多变,海... 详细信息

海洋平台结构复杂,风浪流载荷及腐蚀联合作用下的腐蚀疲劳问题直接影响平台的结构完整性和使用安全性。SPAR平台作为深水浮式生产系统,动力性能优良,在海洋工程中应用日益广泛,特别适用于深水油气资源的开采。南海海洋环境复杂多变,海洋平台结构疲劳具有高周、变幅、非线性的特性,腐蚀造成的损伤呈现多变、无规律的特点,研究适合南海深水海域的SPAR平台动力学性能,分析平台的应力响应并预测其腐蚀疲劳寿命,对提高我国深水海域海洋平台的开发能力和油气资源的开采效率具有重要的现实意义。点蚀疲劳是海洋平台主要的腐蚀损伤类型,本文根据ASTM标准,建立点蚀坑模型,分析点蚀坑主要尺寸对结构应力集中的贡献作用,总结蚀坑尺寸的发展规律,通过有效应力集中系数放大热点应力来考虑点蚀对疲劳的影响,结合临界面能量法确定适合海洋平台的腐蚀疲劳寿命计算方法：根据南海海洋环境状况,参考DNV规范确定南海极限海况和工作海况下的环境参数,建立适合南海海况的Truss SPAR平台模型,对极限海况下的平台结构进行动力学响应分析,通过频域动力学响应结果评估其运动性能,时域响应结果评估其安全性能;计算工况下导缆器受力时间历程,结合DNV定位系泊规范与API规范,确定平台主体与系泊系统耦合点-导缆器的结构形式和尺寸参数,应用确定的腐蚀疲劳寿命计算方法,估算以导缆器为关键结构的SPAR平台寿命。研究结果显示点蚀群中主蚀坑的蚀坑深度对结构应力集中影响最大,根据实测数据和仿真分析确定蚀坑有效应力集中系数计算公式。确定工况和极限海况下南海风浪流参数,建立桁架式SPAR平台模型,极限海况下频域动力学结果显示平台运动性能良好,时域动力学结果显示平台极限位移和系泊系统受力都在许用范围之内,满足安全性能。根据不同年限下应力集中系数计算结果,放大热点应力应变时间历程,结合临界面能量法计算导缆器的腐蚀疲劳寿命为224.0605年,满足ABS规范下深水浮式生产系统的局部设计寿命要求。

关键词：海洋工程应力集中动力学响应腐蚀疲劳寿命

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

深水设备投放双卷筒绞车系统设计

深水设备投放双卷筒绞车系统设计

作者： Muhammad Shahid Shafi（沙海德）中国海洋大学

学位级别：硕士

The process of deep-sea exploration winch bathymetric core mechanical systems. In the process of deep-sea exploration, Bathymetric equipment must be properly released into the work area and depth, and release and recovery process should be safe and *** is a key factor in the marine environment monitoring process and can successfully get the desired data. Bathymetric winch plays an important role in this process weight of the winch system’s cable is directly proportional to the depth of water. With increasing depths, weight of the cable weighing more than the detection equipment, and becomes a major load on the bathymetric winch system,and the cable tension also changes along with the change in water *** this paper aiming at the single drum winch retracting long cable in deep water exploration equipment existing cable layout inequality、Tension change is a big problem and effects directly on cable recovery. Proposed the structure scheme of dual winch system with traction device and separate storage device. The traction winch using double drum structure,Composed of two with a parallel groove drum. Two reels driving at the same time,the cable winding in order on two drums. The use of friction between cable and drum completed deep-sea exploration equipment release and recovery. Based on the characteristics of the working environment of winch and the deep sounding winch’s function demand of logic analysis. Designed the overall structure of the winch,Innovative design improvement scheme is proposed for the key components in the *** the process of system design,Through the analysis of the force on the traction winch drum, calculated the traction winch driving power and torque required, Select the right drive system, To drive designed according to the motion characteristics of the traction winch. Determining the driving system according to the dynamic component has been selected the overall structure of the hoist design analysis. By modeling the syste

关键词： Deepwater engineering Traction winch Double drum winch Tensioncontrol

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

某型号注塑机械手的动力分析及振动控制

某型号注塑机械手的动力分析及振动控制

作者：赵增奎中国海洋大学

学位级别：硕士

随着机器人技术的发展和知识经济的出现，工业机器人在现代制造业中起着越来越大的作用。机械手的设计和改进日益受到人们的关注。振动对机械手的精确定位有很大的影响。因此，振动控制在机械手的轨迹控制中起着重要的作用。本文对某... 详细信息

随着机器人技术的发展和知识经济的出现，工业机器人在现代制造业中起着越来越大的作用。机械手的设计和改进日益受到人们的关注。振动对机械手的精确定位有很大的影响。因此，振动控制在机械手的轨迹控制中起着重要的作用。本文对某机器人公司制造的一种型号注塑机械手进行动力分析和振动控制研究，通过对机械手的有限元分析、结构拓扑优化进行结构修改，改善机械手动态性能，减小在工作过程中的振动，提高机械手的定位精度。应用有限元数值分析软件ANSYS对所设计的某型号注塑机械手进行数值仿真分析。针对实际工况，分析机械手的瞬态动力响应，指出该机械手设计的薄弱环节，说明减小动力响应的结构改进途径。对机械手进行拓扑优化分析，根据优化的分析结果，对机械手的结构进行相应的改进。对优化后的机械手进行再分析，将所求得的结果与优化前的结果进行对比。优化后的机械手的动态特性有很大的改进，低阶固有频率有了较大的增大，取得了较好的减振效果。尝试将动力吸振器和NOPD阻尼技术应用于机械手的振动控制，并利用ANSYS进行动力学响应分析。分析结果表明，这两种阻尼器均能减少机械手在工作过程中的振动，较好地提高机械手手臂的定位精度。研究表明，利用有限元分析软件ANSYS对机械手进行动力仿真，通过结构优化设计和振动控制模拟，可以提高机械手的振动特性，为机械手的优化设计、动力响应控制提供了一种可靠的方法。

关键词： ANsYS 机械手有限元数值模拟振动拓扑优化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大型导管架滑移装船过程分析及软件开发

大型导管架滑移装船过程分析及软件开发

作者：王衍鑫中国海洋大学

学位级别：硕士

伴随着海洋石油资源的开发,大型平台结构物开始往深水领域发展,使得平台结构物变得越来越巨大,已有超过万吨的结构物出现。而作为大型结构物海上运输的关键技术——滑移装船作业就显得尤为重要。大型结构物滑移装船技术是海洋工程的关... 详细信息

伴随着海洋石油资源的开发,大型平台结构物开始往深水领域发展,使得平台结构物变得越来越巨大,已有超过万吨的结构物出现。而作为大型结构物海上运输的关键技术——滑移装船作业就显得尤为重要。大型结构物滑移装船技术是海洋工程的关键技术,是平台导管架和平台组块等大型结构物海上安装施工的重要环节,其取代传统浮吊作业施工的方法,通过拖拉系统将导管架和平台组块沿滑道拖拉牵引到驳船上,大幅地降低施工成本。滑移装船生产作业中的科学问题有：可能发生的结构物瞬时失效问题,滑移装船作业时驳船强度问题,由于潮汐变化引起的驳船压载水舱的调载问题。本文针对大型结构物滑移装船作业的特点,对滑移装船过程中驳船载荷、浮态和稳性的变化、潮汐以及其他相关因素的影响进行分析。通过滑移装船作业过程的力学问题研究,结合实际施工过程,对滑移装船过程中可能发生的失效问题、装船过程对驳船强度的影响进行分析,开发基于Visual C++的滑移装船调载动态过程软件仿真系统。本文主要研究内容包括：1、通过对大型结构物滑移装船作业过程、环境因素对滑移装船过程的影响分析,研究滑移装船过程中驳船的稳性的变化规律。2、针对滑移装船作业时,由于外部环境因素引起的结构物的瞬时失效问题,对导管架结构强度问题进行分析。3、滑移装船过程中不同类型结构物装船时对驳船强度的影响分析。4、采用Visual C++软件对滑移装船调载作业进行软件仿真开发,提高施工效率。

关键词：大型结构物滑移装船强度分析压载调载

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

多浮筒系泊系统动力分析及软件开发

多浮筒系泊系统动力分析及软件开发

作者：林海滨中国海洋大学

学位级别：硕士

悬链线形式的系泊缆索结构简单、定位准确,是目前浮式系泊的主要形式,悬链线形式的系泊系统可分为传统的悬链线系泊系统和带浮筒的系泊系统。在安装船的安装过程中,悬链线形式的缆索在海底容易与其他已铺设于海底的管道线路发生干涉,... 详细信息

悬链线形式的系泊缆索结构简单、定位准确,是目前浮式系泊的主要形式,悬链线形式的系泊系统可分为传统的悬链线系泊系统和带浮筒的系泊系统。在安装船的安装过程中,悬链线形式的缆索在海底容易与其他已铺设于海底的管道线路发生干涉,而且在一些深水或者海况恶劣的海域,要求系泊系统具有良好的动刚度,从而保证船只或平台安全可靠的定位。基于以上两方面的原因,多浮筒系泊系统因其良好的结构特征和动刚度在一些特定的工程领域逐渐开始得到应用。本文应用均匀弦的微小横振动方程推导了系泊系统悬链线的方程,应用迭代法在Matlab中求得多浮筒系泊缆索姿态算法,并用实验数据证实了算法的可靠性;基于集中质量法对系泊系统动力学建模,从而判别流速对系泊缆索张力的影响,参考DNV和API规范在AQWA中建立模拟的浮体及其系泊系统,并做了整体性能分析,使多浮筒系泊系统的系泊缆索满足规范要求的破断许用张力,平台的位移波动范围满足规范中极限位移的要求,并通过AQWA-AGS读取数据,分析表面波及其入射方向对系泊线形状和缆索张力的影响,获取了系统的工作姿态和张力分布的变化情况;通过静力学对多浮筒系泊缆索姿态参数灵敏度进行研究,形成半理论、半经验算法,并开发多浮筒系泊系统分析的应用软件,为多浮筒设计计算提供初始条件,通过应用软件的界面输入参数,自动寻优,求得最佳系泊方案。基于以上研究数据,获得了多浮筒系泊缆索的静力学姿态,构建了个模拟浮体及其系泊系统的深水动力学模型,通过频域分析结果评估浮体运动性能,通过时域分析得到缆索张力随外力作用的变化曲线,从而获取多浮筒锚泊系统的动力参数,得到张力波动下系泊缆索的动态范围,最终设计多浮筒系泊系统应用软件,通过给定静力学参数求得最佳系泊方案。通过本文的分析,为多浮筒系泊系统的应用和实验提供理论和数据支持,为规范要求下多浮筒系泊系统最佳系泊方案的选取提供依据。

关键词：多浮筒系泊悬链线方程姿态算法动力学性能应用软件