一、自升式钻井井架及其应用（论文文献综述）
关双会,周洪军,陈俊,赵暕,于雷,张超[1]（2020）在《K型套装井架结构建造精度与配合公差分析》文中认为海洋修井机井架结构通常为两节套装结构,在使用维护过程中需要进行起升及伸缩操作,建造精度要求高于其它结构。但井架结构缺少针对性强的产品精度标准,细节性结构规范描述不足。针对现役海洋修井机井架存在的不足进行研究分析,总结了海洋修井机井架总成建造精度实际需求,提出了海洋修井机井架总成建造精度标准,以规范井架总成建造精度标准,提高产品质量。
程毅[2]（2020）在《JJ170/45-K型井架的力学分析和稳定性优化研究》文中认为目前由于各个国家对于油气资源的大量开采,造成浅层地表的油气资源已经不能满足需求,所以超深井钻机在油田中的应用比例开始不断增加。而对于较深层的石油开采必须要拥有强大的井架做基础。故此,长期以来对井架性能水平的钻研提升到首要战略位置。而其在钻井提升系统,悬挂游动系统中发挥了多方面的功能,如可进行下钻具,排放立根、下套管及相关的操作。在钻井井架研究领域,石油钻机井架整体结构的稳定性一直是此方面的重点。本文结合ANSYS分析平台具体分析了JJ170/45-K型钻机井架,在平面和空间刚架结构模型分析的基础上,根据其结构和受力情况,利用井架的模型简化原理和各部分参数表达式在beam44平台上建立一个井架系统的数学仿真模型。分析了最大设计钩载荷和起升载荷条件下井架的静力学性能,找到了受载井架的危险区域。接着基于线性屈曲分析理论对其稳定性进行计算并讨论。按照单自由度振动系统理论,分析了其模态情况,在此基础上确定出井架固有频率和振型。接着通过有限元方法进行应力模态研究,确定出其前6阶固有振型。对比分析结果表明其基本振型为第一阶振型,在运行过程中发现一定载荷条件下主要产生受压变形,同时出现局部扭转振动。最后计算出这种井架的结构固有频率为1.58Hz,处于较低水平。通过该固有频率,可指导改变引起井架振动的转盘或大钩频率,避免发生共振,以保障人身和财产安全。最终,选择主大腿变截面加焊钢板方法对其进行优化,对比分析优化前后结果,优化后的井架最大应力下降40%左右,相应的承载性能显着改善,且整体强度也有一定幅度提高。随后对其进行实验室测试,对比分析结果发现模拟值和实测值有高重合度,由此说明其承载性能可满足要求。然后可在设计载荷条件下现场指导钻探施工。本文研究结果可为这种类型石油钻机井架的应用和设计提供支持,有一定参考价值。
高天驰[3]（2018）在《自升式钻井平台有限元模型修正与动态特性影响因素分析》文中认为随着油气能源危机的加剧和海洋工程装备技术水平的提高,尤其是随着自升式钻井平台逐渐向深水进军,将面临更恶劣的海域环境条件,所承受的风、浪、流等环境荷载的交互作用更加复杂,结构容易产生各种形式的损伤,导致结构的承载力下降,严重时还会发生平台失效、倒塌等事故,造成恶劣的社会影响。因此,为避免该类事故的发生,如何开展海洋平台的损伤检测及结构安全评价,及时发现结构损伤及评估承载性能成为研究热点。目前的研究大都集中在以实验室模型为对象的损伤检测方法上,并且在有限元模型简化上鲜有考虑外界荷载因素及平台主要构件间接触边界条件的影响,致使实际应用效果不佳,主要原因是这些因素的影响引起的平台结构动态特性的变化甚至要大于因结构损伤导致的变化。因此,本研究以自升式钻井平台为研究对象,在建立准确的自升式钻井平台有限元模型的基础上,系统分析能够引起该平台结构动态特性的影响因素,为平台的结构损伤检测及结构安全评估提供准确的有限元模型依据。具体研究内容如下:（1）针对有限元模型修正中构建目标函数和选用修正算法两个因素,并结合海洋平台实际测试条件有限、待修正参数较多和船体与桩腿之间约束条件的处理是模型修正中的主要误差等具体情况,提出了一种基于共振-反共振频率与RBF神经网络的有限元模型修正方法,并采用仿真和试验算例进行验证。结果表明,所有修正参数均非常接近目标值（试验值）,获得的频响函数曲线相关性亦佳,较好地反映了结构真实动态特性,验证了方法有效性。（2）以实验室自升式钻井平台为基准模型,在建立较为准确的自升式钻井平台数值模型的基础上,系统定量分析了在工作荷载下能够引起该平台结构动态特性变化的影响因素。通过分析得知,当质量变化达到平台质量30%时,需考虑平台质量对海洋平台前两阶频率的影响。大钩载荷对海洋平台前三阶频率影响很小,可忽略不计。
王逢德[4]（2018）在《作业工况下自升式钻井平台随机振动对钻井系统影响研究》文中研究指明自升式钻井平台作为海洋石油勘探开发的主要装备,在大陆架海域的油气勘探开发中居主力军地位。随着油气需求的不断增加,要求自升式钻井平台扩展至更深海域,而工作水深的增加将导致平台的侧向刚度逐渐降低。在随机环境载荷的作用下,平台将产生显着的随机动态响应。因此,如何计算平台的随机动态响应以及定量研究其对钻井系统的影响在自升式平台设计开发和应用阶段都极为重要。本文在国家高技术船舶科研计划“自升式钻井平台品牌工程（II型）”项目的支持下,研究了作业工况下自升式钻井平台随机振动响应及其对钻井系统的影响。首先,研究了自升式钻井平台以及隔水管的横向固有振动特性。考虑平台重量和桩腿附加水质量,基于能量法,给出了求解平台固有振动周期的计算公式。研究结果显示,平台的固有周期与随机波浪的运动周期相等的概率较大。基于欧拉梁理论,分别研究了水面防喷器工况和水下防喷器工况下隔水管的横向固有振动特性,给出了以轴向载荷和泥线以上长度为自变量的隔水管横向振动频率方程。依据该频率方程,给出了隔水管共振转速表的编制方法。研究结果表明:隔水管的固有频率与隔水管泥线以上长度之间呈非线性关系,其固有频率随长度的增加而减少;隔水管的固有频率与轴向力呈线性关系,固有频率随轴向压载的增加而减小,随轴向拉力增加而增加;隔水管共振频率范围的主要取决于隔水管泥线以上长度,共振频率范围随着长度的增加而增加。其次,研究了具有轴向力和与时间相关边界条件欧拉梁的随机动态响应计算方法。阐述了平台随机振动对隔水管影响研究数学模型的建立方法与过程,在频域内应用Mindlin-Goodman方法和振型叠加法给出了一种求解具有轴向压力作用的简支梁在不同随机支座激励作用下动态响应的解析方法。设计了支座激励欧拉梁动态响应测试实验方案,搭建了实验系统,完成了欧拉梁动态响应测试实验,实验结果表明:Mindlin-Goodman方法可以用来求解欧拉梁的支座响应问题。分别研究了简支梁在单位白噪声激励和Pierson-Moskowitz谱激励作用下的随机振动位移响应,研究了轴向力对梁的横向动态响应的影响,同时给出了一种通过测定梁基频来确定其轴向压力的方法。研究结果表明:当激励为白噪声时,简支梁的位移响应主要以附加动位移为主,此时轴向力对梁的响应有较大影响,梁的横向随机振动位移响应幅值随着轴向压力的增加不断减小;当激励为Pierson-Moskowitz谱时,拟静力位移是简支梁总位移响应的主要组成部分,轴向力的影响可以忽略,梁横向随机振动的频带宽度却随着轴向压力的增加而增加。本文给出的方法亦可用于求解其他具有与时间相关边界条件的欧拉梁在随机支座激励作用下的响应。再次,应用本文所提出的方法研究了作业工况下自升式钻井平台随机振动对隔水管的影响。建立了平台横向振动的数学模型,基于随机波浪理论,研究了平台随机波浪力的计算方法。应用莫里森方程、Borgman线性化方法和谱分析法,在频域内给出了求解随机波浪力的解析法。通过定量研究,给出了基于无限水深色散关系的小尺度海洋结构物随机波浪力的简易计算公式。应用谱分析法,求解了平台随机位移响应的功率谱密度函数。研究发现:平台的随机振动位移谱密度函数有两个谱峰频率,分别为波浪力谱的主频和平台的基频,平台振动的频带主要分布于这两个频率之间。应用Mindlin-Goodman方法分别研究平台随机振动对水面防喷器工况和水下防喷器工况下隔水导管的影响,研究结果显示,隔水管的横向振动为窄带随机振动,在载荷大小相等,采用水面防喷器时,隔水管系统的应力响应幅值更大。在频域内给出了求解具有轴向压力的一端固支一端铰支欧拉梁和承受轴向拉力简支梁在随机支座激励作用下的动态响应的方法。定量研究了隔水管响应的分布特征,在频域内给出了一种隔水管疲劳寿命估计方法。根据B级疲劳特性曲线,以隔水管固定端为目标点对其进行了疲劳寿命估计。所得研究成果可为评估某一海域是否满足自升式钻井平台的开钻条件,为调整隔水管安装顺序,提高隔水管系统工作寿命提供理论依据。最后,以平台随机位移响应的功率谱密度函数作为井架的基座激励,应用有限元法和谱分析法,研究了井架在自升式钻井平台随机运动激励作用下的动态响应。以某塔型井架为蓝本,应用有限元法把井架离散为多自由度模型,结合模态叠加法和谱分析法,推导了多自由度体系的反应谱。研究发现:井架的振动主要以X和Y方向的振动为主;在X方向上的振动主要以第3、6和12阶振型为主;在Y方向上的振动,主要以第7、14和18阶振型为主;平台的随机振动对井架的影响不大。然而,本章的研究方法可为井架的优化设计提供技术支持。
贾存千[5]（2018）在《基于APDL参数化方法的塔形井架性能分析与仿真》文中指出塔形井架是石油钻机的重要组成部分,为空间桁架结构。现代设计方法中广泛采用有限元法对井架进行仿真计算分析。塔形井架具有多种作业工况,对其进行静强度以及动态特性校核时,通常需要反复对模型修改并分析。更有多种工况的组合形式,使井架的建模与分析工作量较为庞大。本文根据塔形井架的结构特点,应用参数化设计理论、参数化设计方法、有限元参数化方法、APDL技术、VB编程技术,提出了塔形井架参数化设计方法的基本思路与解决方案,提高了塔形井架计算分析的参数化、智能化、系列化程度,具有较强的科研价值和实际工程意义。首先,本文在仿射空间理论的基础上,提出Top-Down的参数化设计方法,并将其应用到塔形井架的参数化设计中,归纳总结出塔形井架的顶层骨架参数化设计、零部件详细参数化设计方案。其次,在ANSYS有限元方法的基础上,利用APDL参数化设计语言对塔形井架进行了参数化建模与性能分析,分别完成了塔形井架结构的节点参数化、单元参数化、模型参数化。并且实现了参数化塔形井架的强度分析与动力学分析。再次,利用APDL参数化设计语言,编写了塔形井架的参数化建模程序与分析程序,在缩短建模时间的同时,提高了设计与分析的效率。最后,利用VB对ANSYS进行了二次开发,实现了VB界面与ANSYS软件的友好对接,完成了塔形井架参数化设计系统的开发,为设计人员搭建了先进的技术平台。并将模型井架应变仿真结果与试验结果做对比论证,验证了塔形井架的参数化设计系统的正确性。
杨琼华,田雨,罗锐,张婷,欧小武[6]（2017）在《一体化垂直起升井架和底座的研制》文中研究说明针对现有井架、底座的起升方式,介绍了一种结构简单、易于操作的一体化垂直起升井架、底座。井架、底座均为模块化设计,采用液压绞车提供动力进行起升,结构紧凑、占地面积小,适宜井场尺寸受限的山区、丘陵地带及人口稠密地区等复杂场地。
景亚慧[7]（2016）在《面向工程分析的石油钻井塔架简化模型研究》文中提出随着全球计算机技术的快速发展与经济全球化进程的加快,制造业在钻井井架架设方面呈现出时效化、稳定化,安全化等趋势。传统的井架建立方法主要基于经验值,缺乏系统的理论支持,因此有必要开展针对井架的研究与分析,尽管井架结构分析具有多种理论,但在模型建立论述上较为模糊,模型的合理与有效性也有待于考证。本课题基于上述问题针对井架模型建立技术进行了研究。本文首先介绍了钻井井架的类型及区别,根据井架模型特点,提出了两种模型建立的方法。一是通过快速设计方法研究模型的建立,由研究模型的结构组成、材料使用等方面入手,建立参数化钻井井架模型。二是简化模型的建立。选取通用模型为典型范例,参照有限元理论对K型井架进行简化研究,为后续分析优化工作建立基础。其次,由于建模后需要对模型进行重复的分析与优化,过程较为繁琐和困难。为了建立理想可靠的产品模型,避免重复设计,缩短研发周期,作者对所建模型进行参数化处理,即通过参数的约束实现模型的快速调整。最后,为使建立的模型呈现系统性,作者针对钻井井架模型进行了二次开发,使模型达到自动调整生成的效果。其中,开发平台为NX 8.0,编程环境为Visual Studio,创建了井架的快速设计系统。考虑到易用性,设计辅助互动界面,分析设计人员可以通过在相关界面输入关键参数驱动NX 8.0建立三维模型并可进行快速优化与修改。本课题开发的模型具有良好的准确性、适用性和时效性,有助于钻井井架的设计与优化,为制造企业提供参考。
尹岩太[8]（2016）在《自升式钻井平台新型生产模式研究》文中认为随着世界经济发展对石油能源需求的日益增加,能源市场的对自升式钻井平台的需求量也随之增多,在未来几年自升式钻井平台市场前景乐观。通过多个项目建造经验的积累发现,国内自升式平台的建造数量虽然很多,但建造模式不是很成熟,根据船厂设施不同,建造模式一直在变化。国内自升式平台建造模式的主要问题体现在悬臂梁建造模式、桩腿合拢方法和计划管理三个方面。这些问题对提升平台建造能力和降低成本有很大的影响,是缩短平台建造周期的关键。在这种背景下,本文针对悬臂梁建造模式、桩腿合拢方法和计划管理的问题和弊端进行分析,提出了新的生产建造和工艺管理方法的研究。在现有建造方法的基础上,提出了自升式钻井平台新型生产模式。主要研究内容如下:1)悬臂梁陆地建造滑移合拢模式研究针对传统的悬臂梁建造问题提出悬臂梁陆地滑移的建造模式;对新的悬臂梁建造模式的滑移工装的强度计算、工况的校核、地面强度的计算等对硬件需求进行计算确认,分析新建造模式下存在哪些关键点。并在新建项目上实施应用,论证缩短项目建造周期的目标。新的悬臂梁建造模式是本文的重点研究内容。2)陆地完成全部桩腿的合拢方法研究对自升式钻井平台新的桩腿陆地全部合拢的方法进行分析,研究陆地合拢方法的对进度的影响;对新的桩腿合拢工艺流程的难点进行研究和分析,通过桩腿陆地吊装的负荷率、地面支撑强度的计算,验证陆地合拢完所有桩腿的可行性。3)新的自升式平台建造计划管理评判方法的研究和应用从自升式平台的计划管理流程入手,通过对现有的计划管理的缺陷和问题分析,引入模糊综合评价方法,建立自升式钻井平台的二级模糊综合评价体系来判断新的计划管理的优劣,从计划管理改进角度分析如何固化建造模式,缩短建造工期,达到指导建造策略和高层次的决策目的。在确定平台生产模式主要因素的基础上,应用模糊理论和二级模糊综合评判体系,对自升式钻井平台计划管理进行专家评估,得到较好的评价结果。最后三部分研究内容在建项目得到应用,取得了良好的效果,得到如下结论:本文究的新的建造模式和管理方法对缩短自升式钻井平台建造周期是有效果的。
焦阳[9]（2016）在《老龄自升式平台疲劳寿命研究》文中指出我国正在服役的自升式平台日趋老龄化,长期处于比较恶劣的海洋环境会使由管件构成的桩腿产生腐蚀、孔洞、裂纹和海生物附着等老龄表现。平台设计之初无法预见这些损伤,所以根据实际老龄程度对平台进行疲劳分析计算显得尤为重要。现在工程上计算平台的疲劳寿命多使用应用简便、计算快捷的SACS等计算软件,但在一些情况下其计算结果并不精确,并且没有考虑老龄化问题对后服役期平台的影响。本文针对这一问题,建立了带有老龄化损伤的平台有限元模型,使用了ABAQUS强大的非线性求解器,并调用AQUA进行环境载荷的加载。在简单的评估了平台的静力强度、自振特性和波浪动力响应的基础上,分析出了较危险的区域并使用Python自主编写了雨流计数法及后续的疲劳计算公式。这样就形成了从老龄化模型到ABAQUS分析,再到Python编程最后得到疲劳损伤的一套老龄平台疲劳计算的方法,能较快捷的评估老龄平台的疲劳寿命。本文研究表明,具有老龄化问题的自升式平台在静强度和自振特性方面基本能满足要求,个别危险区域如导向位置和锁紧位置有一定的应力集中。通过分析对比不同服役年龄的平台疲劳寿命,在前服役期由于保护措施,老龄化影响并不明显。但在后服役期（约15年以后）,腐蚀等老龄化表现对疲劳损伤累积的影响明显增大,对疲劳寿命有较大的影响。
李林林[10]（2015）在《自升式平台起放桩过程动力学行为研究》文中进行了进一步梳理起放桩过程是自升式海洋平台动力响应研究的关键之一。放桩是将桩腿下放至海底的过程,起桩是将桩腿从海底向上起升的过程。桩腿起放过程平台处于漂浮状态,随着桩腿的起放,桩腿与主体之间的相对位置不断改变,平台的某些结构参数如重心、浮心等也会发生变化,从而引起包括固有频率、刚度等在内的平台动力学性能随时间而不断演化,并且平台所承受的外部环境载荷也随时间不断变化。同时不同升降系统之间,升降系统机构运动与平台系统结构响应之间存在着复杂的相互作用关系。桩腿下放至触底瞬间时,升降系统承受巨大的冲击载荷,严重影响平台作业安全。鉴于此,本文基于有限元分析软件和动力学分析软件,对起放桩过程中的平台整体和升降系统的动力学响应展开研究,主要工作如下:（1）考虑自升式平台起放桩过程中处于漂浮状态,首先对平台漂浮状态下的运动响应进行分析。基于AQWA水动力学软件和ADAMS动力学分析软件,对自升式平台六自由度运动响应进行仿真分析。以此为基础,研究桩腿不同起放位置下的平台运动幅值响应算子RAO,以及平台运动响应对海况等级、桩腿升降、波浪方向、桩腿刚柔性等因素的敏感性,为自升式平台起放桩作业安全提供理论依据。（2）升降系统是自升式平台的关键部分,起放桩过程承受动载和重载,对其进行动力学特性的研究非常有必要。基于ADAMS软件,对自升式平台刚柔耦合模型进行动力学分析,进而研究齿轮齿条升降系统运动及动力学特性。重点对自升式平台起放桩过程和触底瞬间的升降系统齿轮齿条运动特性和接触载荷进行研究,并对升降系统动力学特性影响因素进行对比分析。（3）平台起放桩过程自身的动力学性能不断演化,同时承受的环境载荷也随时间不断变化,因此对其进行整体动力学分析有着重要的意义。基于ANSYS软件对自升式平台进行模态分析和结构安全性能分析,研究桩腿不同起放位置下的平台固有特性和结构强度变化,进而研究桩腿起放对平台整体动力学性能的影响,为自升式平台起放桩作业安全提供理论依据。
二、自升式钻井井架及其应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、自升式钻井井架及其应用（论文提纲范文）
（1）K型套装井架结构建造精度与配合公差分析（论文提纲范文）
| 1 井架总成结构建造精度不足产生问题 |
| 1.1 就位嵌顿 |
| 1.2 伸缩卡阻 |
| 1.3 井口对中 |
| 2 井架总成结构建造与装配精度需求分析 |
| 2.1 井架结构精度对井口对中影响分析 |
| 2.2 现行焊接结构建造精度标准适用性 |
| 2.3 井架总成结构建造精度 |
| 2.4 井架结构总成配合精度 |
| 3 海洋修井机两节套装井架总成结构建造精度标准 |
| 3.1 井架结构精度 |
| 3.2 装配精度 |
| 4 结语 |
（2）JJ170/45-K型井架的力学分析和稳定性优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 有限元及ANSYS软件概述 |
| 2.1 静强度概念 |
| 2.2 有限单元法概述 |
| 2.2.1 有限单元法的特点 |
| 2.2.2 有限单元法的求解过程 |
| 2.3 ANSYS软件介绍 |
| 2.3.1 ANSYS软件特点 |
| 2.3.2 ANSYS软件功能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 JJ170/45-K型井架结构计算模型与载荷分析 |
| 3.1 JJ170/45-K型井架的工作工况 |
| 3.2 前开口石油井架的载荷概述 |
| 3.2.1 前开口井架的结构组成 |
| 3.2.2 前开口石油井架载荷形式 |
| 3.3 石油钻机井架力学模型 |
| 3.3.1 石油井架静力计算模型 |
| 3.3.2 石油井架整体稳定性计算模型 |
| 3.3.3 石油井架模态计算模型 |
| 3.4 JJ170/45-K型井架的载荷计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 JJ170/45-K型井架的力学行为分析 |
| 4.1 JJ170/45-K型石油井架有限元模型 |
| 4.1.1JJ170/45-K型石油井架实际结构如图4.1 |
| 4.1.2 K型石油井架的有限元模型 |
| 4.2 JJ170/45-K型石油井架的静力分析 |
| 4.2.1 载荷条件 |
| 4.2.2 最大钩载工况下的静力计算 |
| 4.2.3 井架起升工况下的静力计算 |
| 4.3 JJ170/45-K型石油井架的稳定性分析 |
| 4.3.1 结构失稳的主要类型 |
| 4.3.2 屈曲分析 |
| 4.3.3 井架稳定性的理论折算 |
| 4.3.4 井架稳定性的有限元计算 |
| 4.4 JJ170/45-K型石油井架的模态分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 JJ170/45-K型井架的结构优化方案与评价 |
| 5.1 井架结构的优化思想 |
| 5.2 JJ170/45-K型井架的结构优化方案 |
| 5.3 井架优化后的有限元静力计算 |
| 5.3.1 定义材料属性 |
| 5.3.2 边界条件 |
| 5.3.3 计算结果 |
| 5.3.4 优化前后结果对比 |
| 5.4 JJ170/45-K型井架的承载力测试与评价 |
| 5.4.2 测试测试结果 |
| 5.4.3 井架测试钩载下仿真试验 |
| 5.4.4 仿真试验结果对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）自升式钻井平台有限元模型修正与动态特性影响因素分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 有限元模型修正现状 |
| 1.2.1.1 矩阵型修正方法 |
| 1.2.1.2 设计参数型修正方法 |
| 1.2.2 外界荷载对于大型结构动态特性的影响 |
| 1.2.3 发展趋势 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 自升式钻井平台模型设计 |
| 2.1 自升式钻井平台概况 |
| 2.1.1 平台主体 |
| 2.1.2 桩腿结构 |
| 2.1.3 升降与锁紧机构 |
| 2.2 实验模型设计与强度校核 |
| 2.2.1 结构动力试验的相似关系 |
| 2.2.2 桩腿结构设计 |
| 2.2.3 升降与锁紧机构设计 |
| 2.2.4 船体平台设计 |
| 2.2.5 主要承载构件强度校核 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 模态分析技术 |
| 3.1 模态分析的基本理论 |
| 3.2 模态参数识别方法 |
| 3.3 模态分析方法 |
| 3.3.1 基于计算机仿真技术的有限元分析法 |
| 3.3.2 试验模态分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于共振-反共振频率与RBF神经网络的有限元模型修正 |
| 4.1 反共振频率 |
| 4.1.1 反共振频率理论 |
| 4.2 RBF神经网络模型修正方法 |
| 4.2.1 RBF神经网络模型修正原理 |
| 4.2.2 样本点的选择与修正步骤 |
| 4.3 方法验证 |
| 4.3.1 仿真算例验证 |
| 4.3.2 悬臂梁试验算例验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 自升式钻井平台影响因素分析 |
| 5.1 自升式钻井平台有限元模型修正 |
| 5.1.1 自升式钻井平台数值模型的建立 |
| 5.1.2 自升式钻井平台结构模态分析 |
| 5.1.3 自升式钻井平台有限元模型修正 |
| 5.2 自升式钻井平台影响因素分析 |
| 5.2.1 平台质量的变化对结构动态特性的影响 |
| 5.2.2 工作载荷的变化对结构动态特性的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所获成果及荣誉 |
| 致谢 |
（4）作业工况下自升式钻井平台随机振动对钻井系统影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的科学依据与意义 |
| 1.2 相关领域国内外研究现状 |
| 1.2.1 自升式钻井平台动态响应研究现状 |
| 1.2.2 隔水管动态响应研究现状 |
| 1.2.3 承受轴向力且具有依赖时间的边界条件的梁的振动响应研究现状 |
| 1.2.4 隔水管疲劳寿命估计研究现状 |
| 1.2.5 海洋钻井井架动态响应研究现状 |
| 1.3 研究目标和主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第二章 自升式钻井平台及隔水导管固有振动特性分析 |
| 2.1 平台固有振动特性分析 |
| 2.2 隔水导管固有振动特性分析 |
| 2.2.1 水面防喷器工况 |
| 2.2.2 水下防喷器工况 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 具有轴向力和时间相关边界条件欧拉梁的随机响应 |
| 3.1 数学模型 |
| 3.2 理论分析 |
| 3.3 案例分析 |
| 3.3.1 白噪声激励 |
| 3.3.2 Pierson-Moskowitz谱激励 |
| 3.3.3 轴向载荷的影响 |
| 3.4支座激励实验 |
| 3.4.1 实验装置 |
| 3.4.2 理论计算 |
| 3.4.3 实验结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 自升式钻井平台横向随机振动响应 |
| 4.1 平台动态响应分析 |
| 4.2 随机载荷 |
| 4.2.1 随机过程及其谱描述 |
| 4.2.2 海浪的随机模型 |
| 4.2.3 风载荷的随机模型 |
| 4.3 谱分析法计算随机波浪力 |
| 4.4 波浪力谱计算的定量研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 平台随机振动对隔水导管影响研究 |
| 5.1 连续线性系统边初值问题 |
| 5.2 水面防喷器工况下平台随机振动对隔水导管的影响 |
| 5.3 水下防喷器工况下平台随机振动对隔水导管的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 自升式钻井平台隔水管疲劳寿命估计 |
| 6.1 疲劳寿命估计 |
| 6.1.1 疲劳特性曲线 |
| 6.1.2 疲劳强度设计方法 |
| 6.1.3 衡量结构疲劳寿命的准则 |
| 6.2 随机过程的响应峰值分布 |
| 6.3 正态平稳随机过程的响应峰值分布 |
| 6.4 随机振动疲劳寿命估计基本理论 |
| 6.5 随机振动疲劳寿命估计频域分析方法 |
| 6.5.1 窄带随机过程分析方法 |
| 6.5.2 宽带随机过程的窄带近似分析法 |
| 6.5.3 宽带随机过程分析方法 |
| 6.5.4 算例分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 自升式钻井平台随机振动对井架的影响研究 |
| 7.1 基座激励下多自由度体系的随机反应理论分析 |
| 7.2 案例分析 |
| 7.2.1 井架模态分析 |
| 7.2.2 井架随机动态响应分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 研究结论与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）基于APDL参数化方法的塔形井架性能分析与仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.1.1 海洋钻井平台井架的背景 |
| 1.1.2 海洋钻井平台塔形井架结构与参数 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于APDL塔形井架参数化设计方法国外研究现状 |
| 1.2.2 基于APDL塔形井架参数化设计方法国内研究现状 |
| 1.3 本文研究内容与创新点 |
| 1.3.1 本文研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 第2章 塔形井架参数化设计理论与方法 |
| 2.1 塔形井架参数化建模理论 |
| 2.1.1 仿射空间 |
| 2.1.2 n维仿射空间 |
| 2.1.3 仿射节点的构造 |
| 2.1.4 仿射空间与塔形井架参数化建模的关系 |
| 2.2 塔形井架参数化设计方法 |
| 2.2.1 总体参数化设计方案 |
| 2.2.2 参数化详细设计方案 |
| 2.2.3 Top-Down参数化设计方法 |
| 2.2.4 APDL的参数化建模方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于APDL的塔形井架参数化建模 |
| 3.1 塔形井架结构及顶层骨架设计 |
| 3.1.1 塔形井架结构 |
| 3.1.2 塔形井架顶层骨架设计 |
| 3.2 塔形井架参数提取 |
| 3.2.1 塔形井架结构尺寸参数提取 |
| 3.2.2 塔形井架参数化设计信息传递 |
| 3.3 塔形井架参数化建模步骤 |
| 3.3.1 塔形井架节点参数化 |
| 3.3.2 塔形井架单元参数化 |
| 3.3.3 塔形井架参数化网格划分 |
| 3.4 塔形井架参数化数据库的建立 |
| 3.4.1 塔形井架参数化节点库 |
| 3.4.2 塔形井架参数化单元库 |
| 3.4.3 塔形井架参数化模型库 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 参数化塔形井架性能分析 |
| 4.1 参数化塔形井架正常工况下的载荷分析 |
| 4.1.1 塔形井架载荷计算理论 |
| 4.1.2 参数化塔形井架正常工况下载荷分析实现 |
| 4.2 塔形井架稳定性分析 |
| 4.2.1 塔形井架稳定性分析理论 |
| 4.2.2 参数化塔形井架稳定性计算模型 |
| 4.2.3 参数化塔形井架稳定性分析的实现 |
| 4.3 参数化塔形井架动态响应分析 |
| 4.3.1 塔形井架模态分析 |
| 4.3.2 参数化塔形井架谐响应分析 |
| 4.3.3 参数化塔形井架地震响应分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 塔形井架参数化设计系统的开发与仿真 |
| 5.1 塔形井架参数化设计系统的功能与流程设计 |
| 5.1.1 系统开发工具的选择 |
| 5.1.2 系统的功能分析 |
| 5.1.3 系统工作的流程设计 |
| 5.2 塔形井架参数化设计系统界面设计 |
| 5.2.1 登录界面和主界面 |
| 5.2.2 参数化模型分析界面 |
| 5.3 塔形井架参数化设计系统验证 |
| 5.3.1 塔形井架参数化设计系统与GUI方式模型对比 |
| 5.3.2 参数化设计系统仿真结果验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间所发表的学术论文) |
| 附录B (塔形井架参数化设计程序) |
（6）一体化垂直起升井架和底座的研制（论文提纲范文）
| 1 总体方案 |
| 1.1 井架、底座结构 |
| 1.2 起升装置 |
| 2 井架、底座垂直起升 |
| 2.1 井架垂直起升 |
| 2.2 底座垂直起升 (图4) |
| 3 结束语 |
（7）面向工程分析的石油钻井塔架简化模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外钻井井架研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 CAD与CAE技术 |
| 1.3.1 CAD技术 |
| 1.3.2 CAE技术 |
| 1.4 本文主要研究内容与结构 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 论文结构 |
| 第二章 井架参数化建模基础 |
| 2.1 钻井井架的结构类型与组成 |
| 2.1.1 塔型井架 |
| 2.1.2 K型井架 |
| 2.1.3 A型井架 |
| 2.1.4 桅型井架 |
| 2.2 模型建立方案 |
| 2.3 参数化设计 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 K型井架模型建立 |
| 3.1 快速设计 |
| 3.2 K型井架组成 |
| 3.3 K型井架模型研究 |
| 3.3.1 模块分解 |
| 3.3.2 材料与截面选择 |
| 3.3.3 K型井架结构规划 |
| 3.3.4 K型井架联接方式 |
| 3.4 模型的参数化设计过程 |
| 3.5 关联设计参数的提取 |
| 3.5.1 参数的提取与设置 |
| 3.5.2 非参数的约束设置 |
| 3.6 非关联设计参数提取 |
| 3.7 装配规划与整理 |
| 3.7.1 装配层次结构的建立 |
| 3.7.2 装配过程坐标变换理论 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 钻井井架简化模型 |
| 4.1 简化理论基础 |
| 4.2 产品模型通用研发过程 |
| 4.3 模型简化的目的 |
| 4.4 模型简化的方法 |
| 4.4.1 基于模型的功能模块简化 |
| 4.4.2 基于模型的几何特征简化 |
| 4.4.3 基于模型的几何维度简化 |
| 4.5 钻井井架简化模型的建立 |
| 4.6 简化模型的参数化 |
| 4.6.1 参数的设置 |
| 4.6.2 非参数的关系表达 |
| 4.7 非几何信息的添加 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 K型井架模型的实现与体系化设计 |
| 5.1 体系化操作过程 |
| 5.2 钻井井架模型实现 |
| 5.2.1 表达式简介 |
| 5.2.2 钻井井架参数化应用 |
| 5.2.3 装配模型的实现 |
| 5.3 二次开发 |
| 5.3.1 模型系统化方案选择 |
| 5.3.2 NX/OpenAPI |
| 5.3.3 UIStyler |
| 5.3.4 MenuScript |
| 5.3.5 动态链接库 |
| 5.4 编程环境的选择 |
| 5.5 用户交互界面设计 |
| 5.5.1 NX开发环境的设置 |
| 5.5.2 制定用户菜单 |
| 5.5.3 设计用户对话框 |
| 5.6 系统接口应用程序编写 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）自升式钻井平台新型生产模式研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 自升式钻井平台的建造工艺现状 |
| 1.2.1 自升式钻井平台模块组成 |
| 1.2.2 国内外自升平台建造工艺现状 |
| 1.2.3 传统自升式钻井平台建造的问题 |
| 1.3 本文工作及主要内容 |
| 第2章 自升式平台悬臂梁新建造模式研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 悬臂梁建造新模式方案概念设计 |
| 2.3 悬臂梁滑移胎架的设计研究 |
| 2.3.1 悬臂梁滑移胎架承载重量输入 |
| 2.3.2 悬臂梁承受风载计算分析 |
| 2.3.3 悬臂梁的工况设计 |
| 2.3.4 胎架地面承载能力计算分析 |
| 2.3.5 胎架强度计算 |
| 2.3.6 悬臂梁滑移胎架施工图纸确认 |
| 2.4 悬臂梁利用绞车滑移合拢实施方案 |
| 2.4.1 临时绞车滑移的介绍 |
| 2.4.2 悬臂梁牵引吊耳强度计算 |
| 2.4.3 模块滑移注意事项 |
| 2.5 新悬臂梁建造模式的其他前提条件分析 |
| 2.5.1 主机负荷试验和电力系统供应完成 |
| 2.5.2 液压系统和气控系统完工 |
| 2.5.3 钻井相关设备的完工 |
| 2.6 悬臂梁新建造模式实施 |
| 2.6.1 新模式的实施情况 |
| 2.6.2 新模式下悬臂梁分段合拢方案及顺序 |
| 2.6.3 模块滑移方案实施 |
| 2.6.4 新悬臂梁建造模式的效果 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 新型桩腿合拢方法研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 新型桩腿合拢方法的研究 |
| 3.3 陆地桩腿合拢的负荷率计算 |
| 3.4 地基承载力计算 |
| 3.5 陆地桩腿的合拢过程的施工要点分析 |
| 3.5.1 桩腿合拢的焊接要点分析 |
| 3.5.2 齿条&半弦管的装配焊接要求 |
| 3.5.3 桩腿的合拢施工缺陷的解决和预防 |
| 3.5.4 新桩腿的合拢方法的精度要求 |
| 3.6 桩腿陆地合拢方法的实施 |
| 3.6.1 新桩腿合拢方法的实际应用 |
| 3.6.2 新桩腿合拢方法的效果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 自升式平台计划管理方法研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 新的自升平台计划管理方法 |
| 4.3 计划管理模糊综合评判法基本原理 |
| 4.3.1 确定计划影响因素集和权重集 |
| 4.3.2 设定评语集 |
| 4.3.3 模糊综合评判 |
| 4.3.4 评判结果 |
| 4.4 计划管理二级模糊综合评判研究 |
| 4.4.1 自升平台计划管理评判因素的选择 |
| 4.4.2 计划因素成对比较法确定权重 |
| 4.4.3 计划管理评判等级的设定 |
| 4.4.4 计划管理二级模糊综合评判 |
| 4.4.5 计划评判结果 |
| 4.5 计划管理评判方法的应用 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
（9）老龄自升式平台疲劳寿命研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 疲劳分析基本理论 |
| 2.1 有限元分析基本原理 |
| 2.1.1 有限元方法简介 |
| 2.1.2 ABAQUS简介 |
| 2.2 疲劳分析基本原理 |
| 2.2.1 概述 |
| 2.2.2 疲劳累积损伤理论 |
| 2.2.3 S-N曲线 |
| 2.2.4 影响因素 |
| 2.2.4.1 均值影响 |
| 2.2.4.2 应力集中系数 |
| 2.2.4.3 其它因素 |
| 2.3 波浪理论 |
| 2.3.1 概述 |
| 2.3.2 基本方程 |
| 2.3.3 Airy线性波浪理论 |
| 2.3.4 斯托克斯波浪理论 |
| 2.3.5 椭圆余弦波浪理论 |
| 2.4 腐蚀模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 疲劳计算在程序中的实现 |
| 3.1 雨流计数法 |
| 3.2 Python简介 |
| 3.3 程序流程 |
| 3.3.1 前处理 |
| 3.3.2 雨流计数 |
| 3.3.3 后处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 老龄平台基本问题分析 |
| 4.1 平台概况 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.2.1 主船体 |
| 4.2.2 固桩架及围阱 |
| 4.2.3 桩腿 |
| 4.3 载荷及边界条件 |
| 4.3.1 波流载荷 |
| 4.3.2 风载荷 |
| 4.3.3 边界条件 |
| 4.4 结构强度分析 |
| 4.5 自振特性分析 |
| 4.6 动力响应分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 老龄自升式平台疲劳分析 |
| 5.1 计算方法说明 |
| 5.2 计算工况 |
| 5.3 S-N曲线的选择 |
| 5.4 结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）自升式平台起放桩过程动力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 第2章 多体系统动力学理论基础及平台模型的建立 |
| 2.1 多体系统动力学理论简介 |
| 2.2 刚柔耦合系统动力学理论基础 |
| 2.3 自升式平台刚柔耦合模型的建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 漂浮状态下的平台运动响应分析 |
| 3.1 基于AQWA的平台运动响应分析 |
| 3.2 基于ADAMS的平台运动响应分析 |
| 3.3 平台运动响应敏感性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 升降系统动力学响应分析 |
| 4.1 齿轮齿条碰撞接触理论 |
| 4.2 不同工况下的升降系统动力学响应分析 |
| 4.3 升降系统性能影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 自升式平台整体动力学分析 |
| 5.1 平台有限元模型的建立 |
| 5.2 平台结构模态分析 |
| 5.3 平台结构安全性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
| 致谢 |
四、自升式钻井井架及其应用（论文参考文献）
- [1]K型套装井架结构建造精度与配合公差分析[J]. 关双会,周洪军,陈俊,赵暕,于雷,张超. 石油矿场机械, 2020(06)
- [2]JJ170/45-K型井架的力学分析和稳定性优化研究[D]. 程毅. 兰州理工大学, 2020(12)
- [3]自升式钻井平台有限元模型修正与动态特性影响因素分析[D]. 高天驰. 东北石油大学, 2018(07)
- [4]作业工况下自升式钻井平台随机振动对钻井系统影响研究[D]. 王逢德. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [5]基于APDL参数化方法的塔形井架性能分析与仿真[D]. 贾存千. 兰州理工大学, 2018(08)
- [6]一体化垂直起升井架和底座的研制[J]. 杨琼华,田雨,罗锐,张婷,欧小武. 机械, 2017(05)
- [7]面向工程分析的石油钻井塔架简化模型研究[D]. 景亚慧. 河北工业大学, 2016(02)
- [8]自升式钻井平台新型生产模式研究[D]. 尹岩太. 哈尔滨工程大学, 2016(03)
- [9]老龄自升式平台疲劳寿命研究[D]. 焦阳. 天津大学, 2016(07)
- [10]自升式平台起放桩过程动力学行为研究[D]. 李林林. 中国石油大学(华东), 2015(07)