Ứng dụng một số phần tử hữu hạn cải biên trong phân tích giàn tự nâng

Giới thiệu lịch sử phát triển, đặc điểm, cấu tạo và chế độ hoạt động của giàn tự nâng (GTN). Trình bày phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) và quy trình tính toán kết cấu bằng PPPTHH. Xây dựng phần tử dầm cải biên có ảnh hưởng của lực dọc trục. Giới thiệu mô hình nền ứng xử tuyến tính có ảnh hưởng của cặp tương tác giữa chuyển vị ngang và chuyển vị xoay của đế móng. Áp dụng PPPTHH phân tích một số ví dụ khung phẳng và khung không gian, sử dụng thuật toán tích phân trực tiếp Newmark. Trình bày cơ sở phân tích GTN, các hiệu ứng động lực và các đặc trưng động lực học của kết cấu. Thiết lập sơ đồ khối chương trình phân tích kết cấu và quy trình tính toán tải trọng sóng tác động lên công trình bằng công thức Morison. Sử dụng các mô hình phần tử đã được xây dựng để tiến hành phân tích một GTN cụ thể. So sánh các kết quả đạt được khi sử dụng các trường hợp khác nhau của mô hình nền và mô hình phần tử dầm cột có ảnh hưởng đến lực dọc trục tác động lên công trình.

Giàn tự nâng là dạng công trình có nhiều tính năng và công dụng: trong thăm dò khai thác dầu khí biển, phục vụ xây dựng công trình biển, trong dịch vụ kỹ thuật trên biển. Giàn tự nâng về bản chất là một tổ hợp thiết bị lắp đặt trên một sàn công tác. Sàn công tác này có hai trạng thái: khi di chuyển nó là phao nổi, khi công tác nó được nâng lên trên các chân đế và làm việc như các giàn cố định. Do đặc tính linh động khi di chuyển như các phương tiện nổi và ổn định tốt khi làm việc dưới tác động của tải trọng môi trường (sóng, gió, dòng chảy…) như công trình biển cố định, giàn tự nâng ngày nay được sử dụng rộng rãi trong xây dựng công trình biển.

Tại Việt Nam một số giàn tự nâng đã và đang được sử dụng phục vụ cho công tác thăm dò dầu khí biển (các giàn Cửu Long và Tam Đảo) và phục vụ xây dựng công trình biển (có một số giàn cỡ nhỏ do các đơn vị trong nước thiết kế chế tạo).

Với tầm quan trọng trong nền công nghiệp khai thác xa bờ, ngày nay thiết kế, chế tạo các giàn khoan di động đã trở thành một ngành công nghiệp phát triển mạnh mẽ trên thế giới. Việc nghiên cứu, phân tích các ứng xử động lực học của giàn dưới tác động của các tải trọng môi trường đóng một vai trò thiết yếu quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả kinh tế và giảm thiểu các rủi ro. Với kết cấu giàn tự nâng làm việc trong vùng biển sâu khi tiến hành phân tích động lực học việc sử dụng mô hình khung giằng đưa đến các mô hình lớn với nhiều bậc tự do và do đó tính toán trở nên rất phức tạp khi tính tải trọng sóng cũng như khi tiến hành phân tích. Do vậy các nhà tính toán thường đưa chân đế về mô hình các phần tử dầm cột tương đương [10, 12, 14], cách mô phỏng này cho ta ưu thế số bậc tự do của bài toán không lớn nên rất phù hợp khi tiến hành phân tích động cũng như khi xem xét tác động ngẫu

nhiên của tải trọng sóng lên công trình [11, 15]. Khi đưa chân đế về mô hình dầm-cột hiệu ứng Euler là đáng kể khi tiến hành phân tích ứng xử động của kết cấu. Các tác giả Cassidy M.J., Taylor R.E., Houlsby G.T, Williams M. S., Thompson R.S. G [11,15,16] đã dùng mô hình phần tử dầm – cột phi tuyến trong tính toán giàn tự nâng.

Liên kết giữa các chân giàn với đáy biển là bài toán khó, được đặt ra hàng đầu. Vì phần lớn tính ổn định của thân giàn được cung cấp bởi các chân đế mà sự vững chắc của các chân đế phụ thuộc rất lớn vào liên kết của chúng với đáy biển. Để đơn giản trong tính toán, trước đây các tác giả thường dùng các mô hình liên kết khớp và các mô hình lò xo tuyến tính với các thành phần độ cứng độc lập theo ba phương trực giao. Tuy nhiên, ngày nay khi làm việc ở các vùng nước sâu hơn và chịu ảnh hưởng của môi trường khắc nghiệt hơn, các mô hình liên kết trên trở nên không phù hợp và không mô tả một cách sát thực liên kết giữa chân đế và nền. Với những lí do như vậy luận văn này đặt ra một số nhiệm vụ sau đây:

 Xây dựng mô hình phần tử dầm cải biên có kể đến ảnh hưởng của lực dọc trục – thiết lập các ma trận phần tử

 Xây dựng mô hình phần tử hữu hạn mô tả tương tác của đế móng với nền đất với giả thiết nền đáy biển có ứng xử đàn hồi tuyến tính có kể đến tương quan giữa xoay và chuyển vị ngang

 Xây dựng các mô dun tính toán các ma trận phần tử hữu hạn cải biên đã xây dựng ở trên, để ghép nối vào các chương trình tính toán phân tích giàn tự nâng.

Luận văn gồm 3 chương:

 Chương 1: Giới thiệu về giàn tự nâng.

 Chương 2: Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn.

 Chương 3: Phân tích giàn tự nâng.

Link tải tài liệu: https://tii.la/QvhwXH

Lưu ý: Link tải có chứa quảng cáo được rút gọn bằng Shrinkearn.com

Mật khẩu mở tệp PDF: sharetailieu.net

Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất vật liệu Polyme Nanocompozit trên cơ sở Polyaniline và Graphit

Nghiên cứu công nghệ chế tạo và tính chất của giả vật liệu Metamaterial

Nghiên cứu chế tạo vật liệu sắt điện BaTiO3 và tổ hợp BaTiO3/Fe3O4 có cấu trúc micro-nano bằng phương pháp thủy phân nhiệt

Tiếp cận các ứng dụng giao thức truyền thông không dây MiWi PRO

Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất vật liệu Polyme Nanocompozit trên cơ sở Polyaniline và Graphit

Nghiên cứu công nghệ chế tạo và tính chất của giả vật liệu Metamaterial

Nghiên cứu chế tạo vật liệu sắt điện BaTiO3 và tổ hợp BaTiO3/Fe3O4 có cấu trúc micro-nano bằng phương pháp thủy phân nhiệt

Tiếp cận các ứng dụng giao thức truyền thông không dây MiWi PRO

LEAVE A REPLY Cancel reply

Mới Nhất

Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất vật liệu Polyme Nanocompozit trên cơ sở Polyaniline và Graphit

Nghiên cứu công nghệ chế tạo và tính chất của giả vật liệu Metamaterial

Nghiên cứu chế tạo vật liệu sắt điện BaTiO3 và tổ hợp BaTiO3/Fe3O4 có cấu trúc micro-nano bằng phương pháp thủy phân nhiệt

Tiếp cận các ứng dụng giao thức truyền thông không dây MiWi PRO

Nâng cao độ chính xác định vị robot bằng phương pháp tổng hợp dữ liệu cảm biến lập mã quang với bộ lọc Kalman...

Cùng Chuyên Mục

Đọc Nhiều Nhất

Áp dụng OSGi trong việc xây dựng hệ thống dựa thành...

Kiến trúc hướng dịch vụ và ứng dụng điện toán đám...

Nghiên cứu tính khả kiểm thử của ứng dụng trên nền...

Kiểm thử đơn vị cho hệ thống

Phát triền phần mềm cho người học tại Đại học Quốc...

Các kỹ thuật phân cụm trong khai phá dữ liệu sử...