Инженерные методы оценки прочности и долговечности якорных связей и райзеров шельфовых сооружений

• Автор: Григорьева, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 206 с. : ил.

1.1 Типы морских плавучих сооружений, использующих в своем составе

якорные связи и райзеры

1.2 Конструкции якорных связей и райзеров морских плавучих сооружений

1.2.1 Конструкции якорных связей

1.2.2 Конструкции морских райзеров

1.2.3 Проблемы анпиза статики и динамики плавучих сооружений, оценки их долговечности с учетом реакции якорных связей и райзеров

1.4 Статический анализ якорных связей и райзеров морских плавучих сооружений

1.4.1 Методы статического анализа якорных связей

1.4.2 Методы статического анализа жестких райзеров

1.4.3 Методы статического анализа гибких райзеров.

1.5 Динамический анатиз якорных связей и райзеров морских плавучих сооружений

1.5.1 Динамический анализ якорных связей
1.5.2 Динамический анализ райзеров
1.5.3 Учет влияния взаимодействия с дном на процедуру анализа динамики якорных связей и райзеров.
1.6 Анализ усталостной прочности якорных связей и райзеров
1.6.1 Анализ усталостной прочности при линейной реакции конструкций на волновую нагрузку.
1.6.2 Анализ усталостной прочности при нелинейной реакции конструкций на волновую нагрузку
1.7 Задачи исследования.
Глава 2 Разработка модели для анализа динамики якорных связей и райзеров сооружений континентального шельфа.
2.1 Модель якорных связей и райзеров
2.2 Уточнение внутренних усилий.
2.2.1 Определение опасных сечений при действии максимальных нагрузок
2.3 Учет движения жидкости, находящейся под давлением.
2.4 Сила, вызывающая вибрации при срыве вихрей воды.
2.4.1 Направление движения
2.4.2 Собственные частоты движения райзера
2.4.3 Частота срыва вихрей
2.4.4 Определение силы, действующей на райзер при срыве вихрей
2.5 Моделирование взаимодействия якорной связи или райзера и дна
2.6 Уравнение движения якорных связей и райзеров, с учетом дополнительных сил.
Глава 3 Инженерная методика анализа долговечности якорных связей и райзеров
3.1 Применение метода дождя для анализа долговечности якорных связей и райзеров.
3.2 Применение спектрального метода для анализа долговечности якорных связей и райзеров
Глава 4 Расчеты статики и динамики якорных связей и райзеров.
4.1 Верификационный расчет статики и динамики гибкого райзера на примере исследования, проведенного М.
4.2.1 Статическая задача при наличии продольного течения
4.2.2 Статическая задача при наличии поперечного течения
4.2.3 Результаты динамических расчетов
4.2 Расчет опор стационарной морской платформы в программах и
4.3 Расчет морской опоры под ветрогенератор в программах и .
4.4 Исследование работы системы стационарный морской ледостойкий отгрузочный причал танкер буксир
Глава 5 Расчет долговечности бурового райзера.
5.1 Верификационный расчет методом дождя на примере полигармонической синусоидальной функции.
5.1.1 Полигармоническая синусоидальная функция.
5.1.2 Спектральное представление функции.
5.1.3 Подсчет циклов колебаний.
5.2 Расчет долговечности бурового райзера
5.2.1 Характеристики судна i
5.2.2 Характеристики бурового райзера
5.2.3 Внешние условия
5.2.3 Результаты моделирования.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


А. Механическая модель райзеров морских платформ Сб. ХХХП Гагаринские чтения. Научные труды Международной молодежной конференции в 8 томах. Москва, апреля г. М. МАТИ, . Т.5, с. Григорьева О. А. Моделирование динамики райзеров морских платформ Научнотехнические ведомости СПбГТУ СПб издво политехнического университета, г. Григорьева Методика численной оценки долговечности якорных связей и райзеров морских сооружений Тез. СПб. Григорьева Математическое моделирование механической системы Морской объект якорные связи райзсры Научнотехнический журнал Строительная механика и расчет сооружений, 2 3, . М. ФГУП Издательство Известия, г, с. Григорьева , Фролов С. А. Программа для ЭВМ i, . Роспатент, Москва, . ОАО ЦКБ МТ Рубин Определение внешних нагрузок и математическое моделирование динамики стационарных морских платформ, входящих в комплекс, предназначенный для обработки электроэнергии от парков ветрогенераторов, г. ОАО ЦКБ МТ Рубин Определение технических характеристик объектов обустройства Штокмановского ГКМ при действии природных нагрузок, г. ОАО ЦКБ Коралл и ООО Морские нефтегазовые проекты Математическое моделирование и программное исследование работы системы СМЛОП Танкер Вспомогательное судно, г. ОАО ЦКБ МТ Рубин Сопровождение детального проектирования морской опоры под ветрогенератор в части определение природных нагрузок. Динамическое моделирование динамики опоры под ветрогенератор, г. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованных источников. Во введении кратко обосновывается актуальность рассматриваемой проблемы, приводятся результаты работы, определяющие ее научную новизну и практическую значимость. Глава 1 содержит краткий обзор и анализ ранее выполненных исследований якорных связей и морских райзеров, отмечается, что в методиках анализа якорных связей остались нерешенные проблемы. Современное развитие программ для расчета морских сооружений определяет необходимость создания универсальной методики моделирования их поведения с учетом динамики якорных связей и райзеров под действием случайно распределенных во времени и пространстве нагрузок, с учетом изгибной жесткости райзеров, сложной конфигурации, наличии движущегося внутреннего потока, а так же возможности возникновения вибраций от срыва вихрей. Ранее выполненные исследования по созданию моделей райзеров не отвечают требованиям полноты и универсальности. В заключении раздела формулируются цели и задачи настоящей работы. Предлагаемые процедуры и методики позволяют проводить инженерные расчеты различных вариантов якорных связей и райзеров в трехмерной постановке и получать напряжения, необходимые для расчета прочности, с учетом динамического поведения конструкции. При помощи данных методик достигается достаточная точность и не требуются значительные затраты вычислительных и временных ресурсов. Глава 3 посвящена методике определения долговечности якорных связей и райзеров на основе прямого численного моделирования внешних воздействий и обработки временной диаграммы напряжений при помощи метода дождя. Основное преимущество данной методики состоит в том, что при расчете учитываются нелинейности, вносимые силой сопротивления и динамической реакцией конструкции на внешние нагрузки, случайно распределенные во времени и пространстве. Также приводятся основные принципы расчета долговечности по общепринятому спектральному методу. Глава 4 посвящена описанию проведенных сопоставительных расчетов по моделированию статики и динамики якорных связей и райзеров. Результаты проведенных расчетов хорошо согласуются с результатами тестовых задач. Глава 5 посвящена описанию проведенных сопоставительных расчетов по определению долговечности при помощи метода дождя и спектрального метода. Результаты расчетов хорошо согласуются с данными полученными другими исследователями. В заключении приводятся основные результаты выполненной работы. Диссертация содержит 6 страниц печатного текста, рисунков, таблицы. Список литературы содержит 0 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.