海洋工程水池可升降假底的结构设计与有限元分析

来源 :武汉工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lihaolong2005
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本文依托某大学海洋工程项目中可升降假底部分-海洋工程水池可升降假底。目前这种大型的海洋工程水池在国内外屈指可数,而且国内外其它海洋工程水池假底设计方案都无法满足该大学海洋工程水池场地要求。在这种情况下,自主设计的可升降假底成为整个项目的重要组成部分,同时海洋工程水池可升降假底结构规模较大,其钢结构的设计和分析,也对同类型的大型钢结构具有一定的参考价值。本论文根据结构力学理论,辅以多种分析方法,如有限元分析,模态分析,流固耦合等,针对海洋工程水池可升降结构给出了设计方案,在对海洋工程水池可升降假底钢结构进行了系统的分析的基础上,对假底在波浪载荷工况下进行了动态响应分析。首先,根据设计参数及其工艺要求,系统设计海洋工程水底的结构,设计时必须满足实验要求和制造安装工艺,其次利用ANYSNS软件做出相关模型并进行奸化处理,在整体结构不变,性能稳定的前提下,依据实际的受力情况添加负荷,进行有限元计算,最终给出受力分析,分析结果表明假底钢结构及相关结构强度和刚度均能满足钢结构相关的设计准则和实际工况要求。再后,对假底钢结构进行了模态分析,计算其固有频率,根据计算结果与外界激励频率比较分析,结果表明假底主体结构与摇板式和驱动电机发出的波浪频率差超出共振范围,不会引起共振,说明假底钢结构具有可靠的稳定。最后,重点研究假底及导向柱在波浪载荷下的动态响应分析,分析了假底在波浪交变载荷的情况的变形和强度,以及波浪对其导向柱的冲击情况,结果表明在波浪载荷下作用下假底和导向柱所受应力与应变都在设计要求允许范围内。本论文通过对海洋工程水池可升降假底钢构的计算及分析,为工程水池的自主设计提供了宝贵的设计经验,同时考虑了海洋工程水池的可升降假底自身的大型性和环境的复杂性,对以后海洋工程水池的相关设计计算提供了理论基础和计算经验。
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