无横撑六立柱半潜平台总强度研究

对无横撑六立柱半潜平台的结构强度进行研究。总结该平台的研究现状,阐述其结构总强度分析流程,介绍该类型平台总强度分析的计算工况,确定目标无横撑半潜平台的设计波参数,探讨结构重点关注区域。通过与传统四立柱平台的结构总强度计算结果相对比,分析六立柱半潜平台与四立柱半潜平台在总强度方面的差异。通过对有无横撑2种型式半潜平台结构的应力情况进行对比,分析横撑结构在该类型平台设计中应用的必要性,为无横撑半潜平台的结构设计提供参考。

薄壁梁约束扭转极限承载能力简化计算方法研究

为了快速并有效地计算海洋平台等薄壁箱型梁结构的约束扭转极限承载能力,进行了薄壁梁约束扭转极限承载能力简化计算方法研究。基于塑性极限状态分析理论,提出了薄壁梁约束扭转极限状态应力分布假设,将薄壁梁视作为一系列由主要支撑构件和扶强材支撑的板格,推导了薄壁梁约束扭转极限承载能力上限的计算公式。应用非线性有限元方法验证了所提假设和计算公式的精度,将所提方法应用于箱型梁模型和半潜平台的约束扭转极限承载能力的计算分析,并与非线性有限元结果进行了比对,结果表明,本方法具有较高的精度,可用于海洋平台等薄壁梁的扭转极限承载力上限的估算。

钻铤坠物冲击下的平台甲板塑性失效分析

为探究钻铤坠物冲击下平台甲板的塑性失效问题,对半潜式海洋平台结构模型进行简化,借助非线性有限元计算软件MSC/DYTRAN对该力学问题进行数值仿真计算分析,研究甲板板架在钻铤撞击下的动态损伤行为,同时还研究碰撞参数、结构尺寸等对甲板塑性失效的影响。分析表明:钻铤坠物极容易穿透甲板,并且甲板下方支撑构件越强,碰撞作用力越大,板架变形能越大,坠物动能消耗越多,而且碰撞角度对碰撞结果也有一定影响。通过研究,总结了计算板架被穿透时的临界变形能公式,可用于指导吊装安全作业操作。

FDPSO总强度分析技术

针对浮式生产储卸油装置(FPSO)的扩展船型——配有钻井模块以及月池结构的浮式钻井生产储卸油装置(FDPSO)的总强度设计问题,讨论全船有限元分析方法的实现。探讨月池区域结构应如何在全船分析中进行考虑,并结合舱段有限元手段,进一步研究月池区域结构的强度分析方法。研究工程项目如何结合全船有限元分析方法进行合理化设计。

3000 m深水钻井船月池角隅疲劳强度研究

针对3000m深水钻井船月池角隅的疲劳强度进行研究。采用全概率疲劳分析方法,选用合理的S-N曲线,对月池角隅处的疲劳损伤和疲劳寿命进行评估。介绍全概率疲劳分析方法的原理和流程,并针对波浪载荷这个对疲劳计算影响较大的因素进行较为全面的梳理,研究了质量重心分布对波浪载荷的影响等内容,以合理确定疲劳计算的分析工况。

半潜式平台关键连接结构节点形式对疲劳强度的影响

以第七代半潜式钻井平台立柱与甲板盒连接结构为研究对象,给出3种能够改善立柱与甲板盒连接结构疲劳性能的设计方案,采用谱疲劳分析方法对3种改进的连接结构进行疲劳强度分析,并对关键区域肘板疲劳损伤对海况、浪向的敏感性进行分析,总结不同连接结构节点形式和焊接方式对疲劳寿命的影响,给出符合设计要求的较优的设计方案,为第七代超深水半潜式钻井平台立柱与甲板盒连接位置结构的设计提供依据与参考。

基于长期分布累加法的单点疲劳寿命预报方法

针对FPSO单点区域复杂的载荷情况,提出一种单点结构在受到环境载荷和FPSO船体载荷作用下的疲劳计算分析方法,根据单点所受载荷的长期分布数据及各种载荷对应的载荷应力比,在线性假设的前提下,通过长期分布累加法对单点或船体结构进行疲劳累计损伤计算,最后得出疲劳结果,该方法不仅适用于单点及界面附近船体结构疲劳计算,也适用于多点系泊系统等界面载荷长期分布复杂的局部船体结构疲劳计算。

半潜平台立柱与甲板包连接结构设计

针对超深水半潜式平台立柱和甲板包连接结构设计的设计任务。利用Genie软件和子模型技术对立柱和甲板包之间的连接结构进行有限元强度计算,使其满足强度要求,对比分析不同结构形式对应力分布的影响,选定目标区域结构相对优化的设计方案和连接形式。

半潜船舱段有限元分析

针对半潜船舱段有限元计算问题,研究半潜船舱段有限元分析的流程及需要重点关注的问题。分析总结半潜船船型特点及研究现状,阐述半潜船舱段有限元计算中重点关注的问题,探讨舱段有限元计算需考虑的载荷类型及工况设定。通过对舱段有限元屈服和屈曲计算结构的分析,确定半潜船舱段有限元计算中的重点关注区域,可为后续半潜船舱段有限元计算及结构设计提供借鉴。

半潜船振动控制设计

针对半潜船振动控制问题进行研究,分析总结半潜船船型特点及振动计算研究现状,阐述半潜船振动计算中重点关注的问题。梳理半潜船振动评估中主要关注的激励源,分别利用数值计算法以及有限元方法对半潜船总振动情况进行研究。对半潜船生活楼区域结构整体振动情况及局部板架振动情况进行研究,通过强迫振动分析的方式进行生活楼区域结构的响应分析,并根据计算结果进行结构的优化设计。研究结果可为后续工程实践中的半潜船振动评估及结构设计提供借鉴。

船体梁弯曲极限强度分析

针对船体梁极限强度计算问题,研究基于弯曲承载力的极限状态分析技术。分析总结船体梁极限强度分析方法及研究现状,阐述简化逐步破坏法(Smith逐步破坏法)的技术流程,探讨基于非线性有限元极限强度分析技术中各参数设置对计算结果的影响。在简化逐步破坏法计算结果的基础上,利用非线性有限元法评估基于单跨模型和舱段模型的船体梁极限强度,并探究上层建筑对极限承载力的影响。

超大型自航绞吸式挖泥船结构设计与研究

针对国内自主设计装机功率最大的'天鲲'号绞吸式挖泥船的设计与建造,结合国内外其他超大型绞吸挖泥船的船型资料,阐述与梳理了超大型自航绞吸式挖泥船的主体结构设计,包括船体骨架型式、总纵强度分析以及船体振动分析等方面;针对龙门架结构、桥架耳轴绞点区域结构、柔性钢桩台车区域结构等关键区域结构进行分析与研究,为超大型自航绞吸式挖泥船结构设计和强度分析提供参考和设计思路。

活动甲板室锁紧系统的设计与结构强度分析

针对使用气动减振装置的活动甲板室,提出一种航行锁紧系统的设计,用于大风浪或者航行状态下将活动甲板室与主船体进行刚性连接。结合一条使用该航行锁紧系统的大型自航绞吸挖泥船,阐述该锁紧系统的结构形式和工作方式等内容,并且对该系统各组成结构所承受的载荷进行分析,基于此对相应结构的强度进行有限元分析,证明该系统结构强度可以满足设计要求。研究结果对采用类似方法将甲板室与主船体进行连接的船舶设计工作具有一定参考价值,也为一些船型的开发提供新的思路。

长甲板室弹性连接结构设计

针对长甲板室弹性连接结构设计问题进行分析,研究长甲板室弹性连接结构的使用场景和设计方案。采用舱段有限元数值仿真方法开展弹性连接方案下的甲板室总纵强度参与度计算,分析弹性连接节点的设置数量、设置范围和局部节点设计等参数对甲板室节点区域局部结构设计和总纵强度有效度的影响,提出甲板室弹性连接节点空间布置和局部结构优化方案,为需采用轻型甲板室设计的船舶提供参考。