基于ANSYS二次开发的海洋立管提吊强度分析

海洋立管形式复杂多样,建立通用的有限元模型比较困难。安装过程中,必须考虑海洋立管提吊的强度。基于ANSYS二次开发语言UIDL和APDL,开发了海洋立管提吊的专用模块。采用UIDL开发界面,应用APDL语言编写命令流,实现了多种复杂形式的立管提吊分析模型建立及强度计算功能,解决了计算过程中刚度矩阵奇异性问题。工程实例计算和与其他软件计算结果表明,基于ANSYS二次开发的立管提吊强度分析程序是可行的。

自升式平台单桩极限拔桩力的研究

以一座自升式平台单桩拔桩为例,研究具有三角形箱型船体的自升式平台的单桩极限拔桩力计算。简化平台模型的实际构造,应用ANSYS软件建立了三维有限元模型。通过添加抗转空间梁的方法模拟桩靴和土壤对桩腿的约束作用,建立桩腿底端的边界条件;考虑船体的水动力,通过斜坡加载方式模拟船体倾斜对浮力的影响,依据CCS规范校核船体和桩腿的强度,得到了不同拔桩力作用下的船体和桩腿强度曲践图、规范校核值曲线图,插值计算出该平台的单桩极限拔桩力。

新型海上风机浮式平台运动的频域分析

以5,MW风机为模型,概念性地设计了一种新型海上风机浮式平台.基于三维势流理论和Morison经验公式,利用HydroD软件计算了浮式平台的水动力系数;根据悬链线理论,编程计算了系泊系统提供的回复刚度;考虑风机与平台、系泊系统与平台之间的耦合以及黏性阻尼的影响,在频域范围内编程计算了风机系统的运动响应,得到新型浮式平台的幅频响应曲线,并在此基础上研究了波浪入射角、水深等因素对浮式平台运动的影响.结果显示,在波浪角为0°时运动响应最大,且浮式平台更适用于较大水深.

考虑船体与桩腿间隙的自升式平台桩腿疲劳寿命评估

以作业水深为76.2m的自升式平台为例,研究桁架式老龄自升式平台桩腿疲劳寿命的评估方法.考虑桩腿和船体之间间隙非线性接触建立整体有限元模型,针对桁架式桩腿弦杆截面为非圆柱截面的特点,提出了其水动力计算和结构应力计算的有效方法.采用有限元方法计算各疲劳子工况下的动力响应,确定应力传递函数及相应的应力谱,预报平台桩腿的疲劳寿命.

自升式钻井平台就位过程桩腿触底分析

研究自升式钻井平台在就位状态桩腿下放过程中的动力响应特性,针对桩腿下放平台漂浮状态,研究波浪载荷作用引起的平台动力响应。以某自升式平台为例,采用三维势流理论和Morison公式,运用SESAM软件,建立了精细的几何模型、面元模型以及Morison模型,在频域内计算了结构的波浪载荷和运动响应的传递函数,并对平台运动响应进行了短期统计预报,确定了平台可能发生触底的桩腿下放高度及海洋环境参数。

一个小型热带河口羽流的季节性变化与洪水事件影响下的特征与动力分析

小河口与大河口的羽流特征具有显著的不同,其更多地受风、径流的变化所控制。文章以海南博鳌万泉河口为例,研究其河口羽流的季节性变化特征,以及洪水对河口羽流的影响。采用动量平衡方法,分析了万泉河口羽流的动力特征。结果表明,万泉河口羽流具有显著的季节性变化,羽流的扩展路径与范围主要受径流和风的控制,夏季时以向外海与向上游方向(相对于开尔文波的传播方向)扩展为主,而冬季时则向下游扩展。夏季的羽流范围大于冬季。一次近2天的洪水可极大地影响羽流的范围及盐度大小,盐度减小1‰的范围可达300km2。但洪水过后,在风与潮汐的混合作用下,河口近岸的盐度可较为快速地恢复到洪水前水平。在羽流的远场区域,流速切线方向主要为压强梯度力与摩擦力的平衡,而在法线方向则为地转平衡;在近场切线方向主要为平流项、压力梯度项与摩擦力项的平衡,而法线方向则主要为压强梯度力与离心力之间的平衡,科氏力项可忽略不计,这与中纬度大河口的近场动力特征具有明显不同。

基于ANSYS二次开发的海管浮拖法强度分析程序

针对海洋工程中海底管道漂浮拖运的施工方法,基于ANSYS的语言图形界面设计语言UIDL和参数化设计语言APDL,编制海洋管道浮拖法数据输入对话框,并进行参数化建模,开发管道浮拖强度分析专用模块程序。建立了海洋管道浮拖过程的分析模型,对浮筒配置、浮拖载荷、支撑条件及拖轮约束等进行分析。通过主菜单和对话框的设计和命令流的编写完成了对软件的二次开发。最后通过工程算例计算对程序进行验证。结果表明:该程序可以很好地描述工程实际,提高了模拟计算效率,同时还可以利用其他程序语言进行软件的联合二次开发。