基于ansys的海洋平台固桩架有限元分析研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要固桩架是自升式海洋平台升降系统中的一个重要组成部分，是一结构复杂，承受重载的大型海洋装置的机械结构，其强度特性对海洋平台整体的安全性具有极其重要的影响。在高达数千吨的载荷作用下，固桩架出现屈服破坏的可能性较大，必须对该结构进行强度校核，以保证其安全性。本文以辽油一大工研究院的300英尺自升式钻井平台设计项目中的固桩架结构为研究对象，利用有限元分析软件ANSYS及其参数化设计语言APDL，对固桩架进行了风暴自存工况下的强度分析，研究了其变形与应力分布情况。在计算结果分析的基础上，提出了结构的改进

2、方向并加以验证。本文的计算结果为进一步展开固桩架的详细设计提供了理论参考。论文对ANSYS中复杂载荷的施加方法进行了研究，并总结了ANSYS中连接三维实体单元与板壳单元的不同方法，从理论依据到实际操作进行了比较深入的探索与研究。通过对算例采用不同体一壳连接方法的计算结果进行分析，对比了各方法的优劣，并探讨了各自适用范围与使用技巧。在以上研究的基础上，在固桩架有限元模型的建立过程中灵活地结合运用了两种体一壳连接的方法。本文的研究内容对大型复杂结构，尤其是承受复杂载荷、涉及多种单元连接的有限元分析有一定的借鉴与参考作用。关键

3、词：海洋平台；固桩架；有限元；ANSYS；单元连接基于ANSY-s的海洋平台固桩架有限元分析研究FiniteElementAnalysisofJackingFrameofJack—upPlatformBasedonANSYSAbstractJackingframeisofgreatsignificanceinthejackingsystemofjack-upplatform．Asalarge—scalecomplicatedoffshoresteelstructurewithstandingheavyload，thest

4、rengthpropertyofjackingframeisveryimportanttothesafetyofthewholeplatform．啊舱possibilityoffailurecausedbyyieldisconsiderableundertheheavyload觞highaSthousandsoftons．Itisnecessarytocheckthestrengthoftheiackingframetoensureitssafety．Inthispaper,withthefiniteelementsof

5、twareANSYSanditsparameterdesignlanguageAPDL，thestaticanalysisunderstormholdingofthejackingframeofaprojectdesigninga300feet{ack．upplatformbyacademyofLiaoheOilfied&DUTisperformedandthedisplacementandstressdistributingofthestructureisresearched．Furthermore，severalsu

6、ggestionsareproposedtoimprovethestructureaccordingtotheanalysisofcalculatingresults．TheresultsCanbeutilizedaSreferenceinfurtherdetaileddesignoftheiackingframe．nedisposalofcomplexloadisalsoresearchedinthepaper．Inaddition,themethodsofconnecting3．Dsolidelementsandsh

7、ellelementsareresearchedindepth,fromtheorytoactualapplication．Afteranalyzingtheresultsofadoptingdifferentsolid—shellconnectingmethodstocalculatetheexample，theadvantagesofeachmethod，aSwell嬲theapplicationscopeandusingskill，arediscussedrespectively．Andbasedontherese

8、archresult，twokindsofsolid．shellconnectingmethodsareutilizedandcombinedinmodelingthejackingframe．TheresearchinthisarticleCallbereferencetosomeextentinFEAoflarg