ANSYS二次开发技术在海底管道结构分析中的应用.pdf

天津大学
硕士学位论文
ANSYS二次开发技术在海底管道结构分析中的应用
姓名:乔惠芹
申请学位级别:硕士
专业:港口、海岸及近海工程
指导教师:杨树耕
20030101
摘要鞘澜缟现拇笮屯ㄓ糜邢拊7治鋈砑哂星看蟮那蠼馄骱前、后处理功能,能为我们解决复杂、庞大的工程实际问题。但是,作为通用有限元软件,诰咛宓淖ㄒ瞪疃壬嫌兴啡保杂没У牧ρА⒂邢拊VJ兑及工程经验有较高的要求。同时由于海底管线工况的复杂性和荷载形式的特殊性,因此,在峁┑亩慰7⒒肪持校7⑹屎虾5坠芟呓峁狗治龅淖模块成为诤5坠芟呓峁狗治鲋杏τ玫淖非行枰!本文在总结海底管线结构有限元分析方法的基础上,应用峁┑亩开发接口,运用、和开发出在海底管线结构分析中几个典型的专用模块:海底管线对接起吊问题、立管在位以及立管的吊装问题。这些模块具有对海底管线结构自动建模的前处理功能,根据用户输入的荷载参数自动完成加载并自动求解的求解功能以及根据规范要求提取相应结果的后处理功能。最后用此模块计算海底管线结构实例,通过与以前计算结果对比,证明此模块是正确的,本文不仅开发出适用海底管线结构分析的程序模块,而且归纳总结了版本的二次开发的基本方法和过程,可以为以后的慰7⒐ぷ魈峁关键词:慰7⒂邢拊:5坠芟呓峁狗治龀绦蚰?借鉴。实用的。中文摘要
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学位论文作者签名:猕辱学位论文作者签名:,也不包含为获得鑫壅盘鲎或其他教育机构的学位或证特授权鑫壅盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本学位论文作者完全了解蠢生盘堂有关保留、使用学位论文的规定。年,月印日签字日期;湍签字日期:伽荒辏月矽日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:加。;索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供奁阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:,
第一章绪论磁究的基的翻意义磐遵逛辕是瓣羲蹩赛土第疆瓣重要戆遣辕方式。海窳***气管遴,怒海洋溱气集输与贮运生产系统中的一个熏要组成部分。通过海底油气管邋,把海上油气田静熬个袖气集输留跫运系统联系超采,氇使海上漓气舀与整个蠢油工敛系统联系起来。近华来,海底管线的口径、数摄和应用范围都在稳定的增长。能源危机使得犬陆架的石油和天然气资源的开发有所增加,而把这些石油和天然气从海上平台竣至岸上的最经济驰警段就是用海廉罄线。在涤零潮或海区感处理帮改程王业废料,是海底管线的另一个广泛应用领域。由于这种管线通常都处于恶劣的环境条俦之下,茏其莛在毒簿浪遮莰,管缀事鼗搴歪奁增燕。浚诗工程馐兜焦线事故所造成的高额修复费用和环境条件的危险性,管线有时候设计的过予保守,丽使建设费掰过于辩贵。戳魏,迨韬焘娶一种裔效丽先进盼浚诗和计算方法。随着海底管线的设计观点、设计方法和设计规范的不断更掰,以及计算机技术的飞速发展,斑用有限元分析软件辩海底管线结构进行分析计算已成为主婺的方法。如:、等魑9惴撼捎玫摹⑼ㄓ眯ばУ挠邢拊H砑诤5坠艿赖慕峁狗治中凝有广阔豹成用前景,是进行海底管道结构设计对的一个新静选择。由于砑甑腁版本加入了新的单纛还艿ピ,该单元能够考虑蹋管构件的瀛体静力和动力效应。在一般的三缭粱单元的基础上扩充了单强戆海洋繇境棼载×Α⒉ɡ思昂6赊眶憋诗算功姥,霞鼗与其它的有限元分析软件相比更加适合管道正程结构的结构有限元分析。目前,各火高校,旌琴演疆,孛藿糙缀挂,中国海洋磊演瀣海公霹都蠢赡入嵴郑诤Q笸醭塘煊虻挠τ靡丫嚼丛焦惴骸且桓龉δ芮看蟮耐ㄓ糜邢拊7治鋈砑侨粢L暧肁对实际工程阍题进行分析计算,则必须要求撵作人员对所用利的?楸冉熟悉,同时对力学和有限元的理论知识有较高的要求。采用砑茇『底篱遴结梅鹃有鼹元分掇,涉及到阺数建搂、求瓣伢***蹋程复杂,尤其是海底管道工况多,计算过程中往往涉及到大量的几何非线性和接魑饕线缝努辑,袈杂磊雉予掌攘。蠢既,囊嚣蘸为走,运麓判屑扑沩仍然是高朦的科技人员。由于工程问颇的千麓万别,每个用户都有自己的专业背景和发展方向,作为第一章绪论
本文的主要研究内容通用软件不免在具体的专业方面有所欠缺,而峁┑牧己玫亩慰7⒐能很好的弥补了这方面的欠缺。考虑到海底管线这一特殊的工程应用,为了让一般的工程技术人员充分应用这一优秀的软件的功能,利用旧硖峁┑墓δ芮看蟮牟问杓朴镅⒂没Ы缑嫔杓朴镅訟进行封装,只要求操作人员输入前处理参数,让自动进行前处理,求解,后处理这一基本过程,最后