海洋平台生活楼板架结构抗爆性能简化预报方法

海洋平台易发生油气泄露引发爆炸事故,进而造成结构损伤、设备损毁以及人员伤亡事故。生活楼是海洋平台上作业人员的生活区及极端环境下的避难场所,其结构在设计过程中应考虑油气爆炸载荷作用下的安全性问题。本文以某海洋平台生活楼板架结构为研究对象,基于单自由度理论研究求解结构等效单自由度系统在油气爆炸载荷下的结构响应解析式,并绘制响应曲线。通过与数值仿真分析进行对比分析,验证了理论分析结果的可靠性。本文研究成果可有效指导海洋平台结构抗爆设计。

V型折叠式夹层板改进设计及抗冲击性能数值分析

以金属基折叠式夹层板为研究对象,对传统夹层板结构进行改进,设计一种改进的V型夹层板结构。应用ABAQUS有限元软件分析空爆载荷作用下改进的V型夹层结构的损伤变形机理和能量吸收机制,与传统夹层板进行比较,结果表明,改进的V型夹层结构与传统夹层板的变形量基本相等,但其吸能能力明显高于传统夹层板,表现出良好的抗冲击性能。

爆炸损伤后U型夹层板剩余强度实验研究

爆炸冲击损伤会对舰船航行和作战造成严重影响,而爆炸后的剩余强度研究对于评估舰船损伤后的生命力具有重要意义。本文以U型折叠式夹层板为研究对象,对水下爆炸冲击损伤后的U型夹层板开展弯曲实验,研究弯曲载荷作用下夹层板在纵、横2个方向的极限承载力和损伤变形模式。根据实验应用有限元软件Abaqus开展数值仿真分析,并把实验和仿真结果进行对比,以验证和完善有限元仿真分析技术,为分析基于夹层板的舰船结构强度提供技术支撑。

压载荷下骨材贯穿孔孔边应力集中模型试验

以船舶双层底结构为研究对象开展模型试验,研究板材中的开孔在承受压力载荷作用下的孔边应力分布情况,分析压力载荷下不同开孔孔型以及不同补强结构对孔边应力分布情况的影响。在此基础上,开展相关仿真分析,将试验结果与有限元仿真结果进行对比,验证有限元仿真的准确性。

爆炸载荷下海洋平台生活楼端壁结构动态响应理论预报方法研究

长期作业于恶劣海况下,海洋平台易发生油气泄露,并引发火灾爆炸事故。生活楼作为作业人员的生活区及极端环境下的避难场所,其端壁结构直接暴露在油气爆炸载荷威胁下,在设计过程中应考虑端壁结构的安全性问题。本文以某平台生活楼局部端壁板架结构为研究对象,基于正交异性板理论,对生活楼加筋板架进行简化,将其转化为单自由度弹簧系统。通过单自由度理论绘制系统响应图谱,对爆炸载荷作用下局部端壁板架结构等效单自由度系统的响应进行分析,所得结果与仿真解进行对比分析,验证了文中所建立的理论分析方法的可行性。本文研究成果可为海洋平台结构抗爆设计提供理论指导。

高温及油气爆炸载荷作用下FPSO生活楼结构动态响应研究

以典型FPSO生活楼结构为研究对象,针对火灾后发生爆炸事故的工况,开展油气火灾爆炸下结构动态响应数值仿真研究,分析高温对结构抗爆性能的影响.在此基础上,研究规范规定的抗火标准下的FPSO生活楼结构抗爆性能,并绘制了结构抗爆性能P-I曲线.结果表明:生活楼结构温度较常温相对差值小于140℃时,在油气爆炸下生活楼结构损伤与常温下无明显差异;当温差接近600℃时,油气爆炸载荷下受火区域损伤变形远大于常温区域结构.通过绘制FPSO生活楼结构对应的抗爆P-I曲线可以快速、准确的评估生活楼结构的损伤情况.

采用U型夹层板的船舶上层建筑设计及抗爆性能分析

由于结构抗爆性能的要求越来越高,传统的加筋板结构不能使船舶结构性能得到明显的提高,因此以典型船舶上层建筑为分析对象,针对上层建筑前端壁结构开展轻量化设计,利用U型夹层板代替普通加筋板,同时开展有限元数值仿真分析,讨论U型夹层板的抗爆性能。结果表明,爆炸载荷作用下,由U型夹层板构成的上层建筑前端壁结构在延伸区域的变形相对较小,主要变形位置由板架中部转移到板架顶部,吸能情况也得到改善。U型夹层板结构提高了舱室内部人员与设备的安全性,表现出优良的抗爆性能,将其应用于船舶上层建筑,对降低船舶重心、提高结构性能具有重要意义。