国家教育部博士点基金(20132304120008)
- 作品数：6 被引量：17H指数：2
- 相关作者：孙丽萍马刚王宏伟樊磊艾尚茂更多>>
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- 轴向拉伸细长杆的非线性力学模型被引量：2
- 2015年
- 聚酯系泊缆是深海工程中具备一定抗弯刚度、易拉伸变形的细长杆件结构.聚酯缆的轴向变形属大拉伸范畴,分析中应当区分变形前后状态,特别是缆索长度的改变使得基于小拉伸假设的细长杆模型需要予以改进.因此,基于Garrett细长杆模型,应用总体坐标和斜率取代Euler-Bernoulli(欧拉-伯努利)梁元的转角,解决缆索在空间中大转动变形的几何非线性问题;使用轴向拉伸变形前后物质点对应的方法,借助单元两个节点和一个中点,以及3个二次多项式形函数描述轴向拉伸变形下细长杆元的运动微分方程.通过与轴向拉伸悬臂梁的对比分析,验证了该拉伸杆元的收敛性和准确性.
- 马刚孙丽萍艾尚茂王宏伟
- 关键词：轴向拉伸细长杆非线性
- 轴向拉伸细长杆的非线性力学模型
- 聚酯系泊缆是深海工程中具备一定抗弯刚度、易拉伸变形的细长杆件结构。聚酯缆的轴向变形属大拉伸范畴,分析中应当区分变形前后状态,特别是缆索长度的改变使得基于小拉伸假设的细长杆模型需要予以改进。因此,基于Garrett细长杆模...
- 马刚孙丽萍艾尚茂王宏伟
- 关键词：轴向拉伸细长杆非线性
- 文献传递
- 基于水动力性能的TLP结构选型研究
- 2015年
- 为了解决四种典型结构型式的张力腿平台在中国南海荔湾气田极端海况条件下的选型问题,采用新的相似原则以保证平台的设计拥有相同的相似条件。这些相似条件确保了四种平台具有相似的水动力性能和系泊性能。考虑平台和系泊系统包括顶张紧式立管(TTRs)、钢悬链式立管(SCRs)及筋腱之间的耦合效应,运用动态时域耦合分析方法计算得到平台的动力响应,并通过对比不同结构型式的平台在作业、极限及生存工况下的运动响应以得到最优水动力性能平台。文中还分别对四种张力腿平台的动态响应、筋腱受力、气隙分析和动晕环境条件进行对比分析,分析结果为实际工程提供参考。
- 钱佳煜孙丽萍宋林峰
- 关键词：张力腿平台
- 深水锚缆水下运动三维优化仿真研究被引量：4
- 2014年
- 深水锚缆在波浪、海流等环境载荷的作用下在三维空间内产生运动,形成较为复杂的运动轨迹构形,对锚缆浮式结构产生了较大的作用力,存在锚缆在环境载荷作用下的大位移、大转动的几何非线性干扰。传统的基于悬链线理论的三维运动仿真方法在非线性干扰的情况下,无法准确仿真三维浮动特征点,仿真效果较差。为此提出一种新的锚缆三维运动仿真的方法。针对锚缆在环境载荷作用下的大位移、大转动的几何非线性问题,采用细长杆模型和拓展的拉伸方程进行时域三维数值计算仿真;结合三维图形库VPython解决缆索的三维模型的可视化抖动问题,并借助多线程方法提高仿真效率。以数据文件作为数值计算程序和可视化仿真程序进行仿真。结果表明新方法较为完善地联接了锚泊系统运动仿真的核心计算模块和后处理模块,锚泊运动仿真过程计算准确快速、可视化仿真效果流畅。
- 张作涌孙丽萍马刚
- 关键词：锚泊系统仿真细长杆
- 深水非线性弹簧截断张紧式系泊系统动力特性被引量：2
- 2015年
- 通过分析张紧式系泊系统的力学特性,提出用弹簧系统代替被截断系泊线并准确模拟其刚度特性的方法.截断水深以上系泊线刚度保持不变,讨论弹簧长度、位置及非线性系数的确定方法,保证截断前后系统的静力特性相似.提出改变截断后系泊线直径和单位长度质量的计算方法,准确模拟系泊线的动力特性.将一作业水深3 048m的FPSO内转塔式系泊系统分别等效截断到1 000m和500m,通过静态分析和时域动态分析可知:截断前后系泊线的预张力、顶部张角、静力特性曲线、平台总体响应和系泊线受力都符合良好,证明了所提截断方案的合理性和正确性.
- 王宏伟罗勇马刚孙丽萍
- 关键词：静力
- 基于总体坐标法的大变形锚泊线的静力分析被引量：7
- 2014年
- 为解决锚泊线轴向大拉伸问题,提出了一种联合应用总体坐标、能量变分原理和有限元法的解决方法。通过总体坐标使用节点斜率取代转角,直接在总体坐标系下以当前构形形成微元非线性应变位移关系的描述方法,同时建立当前构形与参考构形下的参量映射关系;利用能量变分原理建立应变能和外力功的平衡方程,进而形成锚泊线的单元刚度矩阵;按照有限元法完成单元组装和数值求解。这种方法在三维空间内较为准确地刻画了锚泊线的大转动和大拉伸变形,并且在单元组装时,不必进行局部坐标与总体坐标之间的转换,节省了计算时间。与具有解析解的可拉伸悬链线理论的对比显示,该方法具有较快的收敛速度和较高的计算精度。
- 马刚孙丽萍
- 关键词：能量变分原理有限元法锚泊线静力分析
- 轴向拉伸细长杆的非线性力学模型
- 聚酯系泊缆是深海工程中具备一定抗弯刚度、易拉伸变形的细长杆件结构。聚酯缆的轴向变形属大拉伸范畴,分析中应当区分变形前后状态,特别是缆索长度的改变使得基于小拉伸假设的细长杆模型需要予以改进。因此,基于Garrett细长杆模...
- 马刚孙丽萍艾尚茂王宏伟
- 关键词：轴向拉伸细长杆非线性
- 半潜式起重平台系泊系统设计与优化研究被引量：2
- 2015年
- 近年来，国内兴起了大力发展半潜式起重平台的势头，系泊系统的设计与优化是该类型平台开发中的关键问题之一。采用时域方法对半潜式起重平台系泊系统进行耦合动力分析，研究系泊系统主要参数对其动力响应特性的影响，并给出主要参数的设计优化流程，在此基础上，以能够满足安全校核且性能较优的系泊方案为目标，对该半潜式起重平台的系泊系统进行优化设计，并研究单根系泊缆发生破断对整个系泊系统的影响。结果表明：基于主要参数对系泊性能的影响规律，经优化设计得到的系泊方案，预留的安全欲度适中，能够保障半潜式起重平台在恶劣海况下的生存能力，同时具备较好的经济性。
- 樊磊孙丽萍王宏伟王金光
- 关键词：系泊系统
