自升式平台桩腿强度及疲劳寿命分析

发布时间：2020-11-12 23:05

　　 自升式平台作为移动式钻井平台，在海洋油气开发中具有非常广泛的应用。海洋平台需要分析平台自身重力以及平台上其他装置等的固定载荷以及包括风载荷、波浪载荷及流冰外载荷作用下结构的强度方面的问题,同时也需要考虑平台在上述载荷下平台各构件的疲劳寿命问题。对于疲劳问题，主要体现在随机波浪载荷作用下平台桩腿的疲劳寿命损伤。 基于以上的背景，本文首先对海洋平台在拖航和在位工况下的结构静强度进行分析，并在此基础上对随机波浪载荷作用下自升式平台在位期间的桩腿进行整体疲劳寿命分析，并得到指定循环次数下的桩腿整体疲劳寿命云图及安全系数云图。 主要内容如下： 1、确定了此类平台结构强度及疲劳寿命的基本分析方法，制定了分析流程，总结主要分析内容和强度规范。 2，讨论了风载荷、波浪载荷及疲劳分析的相关理论和计算方法，建立了该平台的有限元模型，研究了有限元分析中的几个关键问题，并进行平台在拖航及在位状态下的有限元结构静强度计算，分析平台的应力大小及分布，校核平台整体和各部分的结构强度。 3，使用FE-SAFE软件在ANSYS结构分析基础上对自升式海洋平台桩腿分别在100米、107米和122米水深进行疲劳分析，得到各状态的对数寿命及安全系数。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：P742
【部分图文】：

图 2.1 空间构件坐标变换示意图（2-4）表示， 式（2-5）~式（2-7）可以计算出水质点。x y ze e i e j e k[( ) ]n nx ny nz u i u j u k e ui vk e( )( )( )nx x x zny y x znz z x zu u e e u e vu e e u e vu v e e u e v 1 12 2 22 2[ . ] [ ( ) ]n n n x zw w w u v e u e v cos cos sinye sinze 向速度平速度

第 3 章 自升式平台桩腿拖航状态计算构体结构平台是移动自升式钻井装置，是由三个桩腿抬升的三角形条主弦（包括中心板架和分裂管）的三角格子式结构。在个刚性固桩块系统支撑，这些系统附着在主甲板高度的每在单元上，在不同竖向荷载下将船体重量传递到桩腿，并升式平台船体结构由平台船体、悬臂吊梁和作业建筑组成1 所示。

图 3.2 桩腿结构示意图 19 节，自桩腿顶端向下 16 节每节心距 13m ，斜撑长 7.7755m 。截平杆为 323.9*25.4mm，斜撑为 273式和尺寸：三个桩腿的编号为：前桩腿为的基本尺寸如表 3-3。表 3-3 桩腿构件尺寸高 心距 心距 算方法弯矩计算方法态下所受的弯矩有平台倾斜后桩腿重力
【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 范庆;;船舶疲劳行为浅析[J];江苏船舶;2006年01期

2 张金平;段艳丽;刘学虎;;海洋平台波浪载荷计算方法的分析和建议[J];石油矿场机械;2006年03期

本文编号：2881353