推荐5篇关于结构强度的计算机专业论文

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水下卡箍式连接器样机设计及密封性能研究

这是一篇关于卡箍式连接器,轴向预紧力,透镜式金属密封,力学分析,结构强度,水下连接作业,缓冲的论文, 主要内容为海洋具有丰富的石油和天然气资源,随着能源需求的不断增加,人们越来越意识到海洋的重要性,都开始投入巨大的人力物力来开发海洋资源。水下连接器被广泛应用于海洋工程管道连接。本文对卡箍式连接器国内外研究和应用概况进行了综述,分析了几种典型的卡箍式连接器结构。文献报道,目前国外卡箍式连接器的应用最深为水下1500米,其最大内部压力可达到15000psi (10.3MPa)。论文在对水下卡箍式连接器的工作原理的分析基础上,提出了一种水下卡箍式连接器总体设计方案,确定卡箍式连接器本体采用3瓣式结构,缓冲机构采用被动式无源液压缓冲机构,对准机构采用锥体对准机构的设计思想,完成卡箍式连接器的详细设计。对卡箍的密封原理、夹紧原理和缓冲机构的缓冲原理进行了分析,对法兰、卡箍片、ROV接头、对接装置等结构进行了结构设计,对液压缸缸筒、活塞杆、活塞、回复弹簧等结构进行了计算,利用UG三维软件建立了整个连接器的结构模型,对卡箍式连接器的密封结构进行了研究,并设计了卡箍式连接器密封圈。将Solidworks建立的卡箍式连接器的三维模型导入到ADAMS软件中,建立卡箍式连接器各部件的约束和驱动,对卡箍式连接器的下放对准、缓冲着陆以及压紧连接3个过程进行了相应的运动分析。通过对卡箍式连接器各步骤作业的运动学仿真,验证了卡箍式连接器结构方案的正确性和可行性,并对后续的卡箍式连接器结构设计改进和有限元分析提供了相应的依据和参数。采用ANSYS软件对卡箍式连接器组件进行有限元分析,得到法兰压紧组件和卡箍片夹紧组件在最大夹紧载荷作用下的等效应力及位移云图。分析得到关键零部件的最大位移和应力点,对零件的强度进行了验证和校核,通过对危险受力点的分析,对零件的结构优化与改进提供了理论依据。理论分析表明,零件结构的强度满足设计要求,设计参数符合课题目标要求,卡箍片夹紧组件能够达到深水管道压紧的要求,保障了卡箍式连接器对管道的连接作业。最后对材料为12Cr2Mo1的透镜垫密封圈进行了内外压试验研究,结果表明设计的透镜垫密封圈可实现最大内压及1.5倍最大内压下的密封要求,并且,在5MPa及30MPa的外压下,均可实现对内部介质可靠的密封,验证了法兰与密封圈设计的合理性。通过原理分析及计算,获得了卡箍式连接器的具体结构,并利用动态仿真分析、有限元数值分析、压力试验等手段,验证了理论结果的正确性及可行性,完成了卡箍式连接器样机的设计,可为后续的工程化样机的研制提供了参考。

渤海旅大6-2石油平台造价关键影响因素分析及控制方法

这是一篇关于平台建造,成本分析,费用控制,结构强度,风浪流冰载荷的论文, 主要内容为海洋石油平台造价控制是海洋油气田开发费用控制评估的重要内容,是确保油田开发效益的重要基础。渤海湾旅大6-2油田开发处于油价低谷,在满足服役要求的前提下分析海洋石油平台造价主控因素,实现平台建造安装成本精细化管理,对油田降本增效和企业提升核心竞争力具有重要意义。因此,亟需开展渤海旅大6-2石油平台造价关键影响因素分析与控制方法研究。本文从海洋石油平台造价主控因素入手分析,系统研究了海洋油气平台设计、建造、安装全生命周期的的费用组成和分布,总结了海洋平台成本控制及管理方法。充分考虑渤海旅大6-2油田作业风险,结合水文条件(风浪流冰)、腐蚀环境等因素,采用理论研究的方法,开展了海上石油平台的风浪、冰载、腐蚀评估,得到了不同重现期下风、浪、流、冰的主极值,并对现有旅大6-2石油平台的整体结构与局部强度进行校核。建立了旅大6-2平台桩基静态和动态载荷模型,通过有限元分析方法,分析了平台强度和桩基稳定性,并形成了平台建造和安装设计方案。通过对旅大6-2平台工程项目的设计、建造、安装费用进行分析,认为海洋石油平台工程项目成本包含确定因素和非确定因素,确定因素主要由单体结构特点、结构吨数、单体数量、安装方式、水深等参数共同影响,非确定因素即现场施工人员的技术水平、施工经验及管理经验不足等因素,以及主材价格、油料价格、人工成本上涨等因素,在旅大6-2平台建造成本分析中,根据赢得值和PDCA成本控制法,提出了考虑结构优化的成本控制方法,在平台安装成本分析中,提出通过改善施工方案和强化应急管理两方面结合的成本控制方法,从技术方案、管理方法、人员激励三个方面进行成本控制,成本控制结果较预测成本有所降低,实现了旅大6-2石油平台经济性建造安装。本文的研究对旅大6-2石油平台的设计、建造、安装和费用控制都具有较强的指导意义,形成的成本控制方法可为海上同类石油平台的成本控制起到参考与借鉴作用,具有一定的推广价值。

考虑桩土非线性作用的自升式平台结构强度评估

这是一篇关于自升式平台,桩土作用,地基承载力,有限元法,结构强度的论文, 主要内容为自升式平台桩靴与海底土之间的相互作用提供了站立所需支反力和抗滑力,同时也承受着上部结构传递过来的弯矩。在进行结构强度评估时,以往的桩土边界处理方式过分简化了地基对桩靴的约束,无法保证分析的准确性。本文在深入研究自升式平台桩土非线性作用的基础上,提出考虑桩靴与土体非线性作用的结构有限元模型,使模型可以准确反映平台结构的工作状态和底部支撑方式,进而对自升式平台进行结构强度评估,达到准确评估平台在位工作性能的目的。本文主要开展了以下研究工作:(1)对自升式平台桩土作用中地基承载力进行分析。应用小变形有限元法,考虑桩土接触面作用,研究桩靴稳态贯入不同种类地基的全过程,获得该过程中桩靴与土体相互作用情况和地基承载力的变化规律,明确了桩土作用过程中地基承载力的非线性特征;基于Winkler地基模型,提出自升式平台地基承载力非线性弹簧表达方法。(2)建立考虑桩土非线性作用的自升式平台有限元数值计算模型。首先,建立自升式平台三维结构有限元模型,对相关结构进行合理简化,反映实际受力特征的同时避免应力集中;其次,根据自升式平台桩土作用中地基承载力分析成果,利用非线性弹簧单元模拟地基对于桩靴的竖向反力,建立精确反映桩土非线性作用的桩基模型。(3)对风暴自存工况下自升式平台进行结构强度评估。分析并确定平台所受各种载荷,将载荷按不同的作用方式进行加载;应用本文建立的计算模型,考虑桩土非线性作用,分别对风暴自存工况下自升式平台桩腿及桩靴结构强度、桩靴承载能力、锁紧系统承载能力、预压载性能及抗倾稳性能进行评估,评估结果为满足安全要求;通过对平台进行全面的强度评估,获得了自升式平台结构静力响应特点,明确了桩腿及桩靴应力分布情况及最大应力位置,得到了自升式平台抵抗极限环境载荷的总体性能。