子模型法在半潜式平台疲劳谱分析中的应用

针对半潜式平台结构复杂,疲劳谱分析时需要对许多疲劳热点进行细化评估分析,数值模型大、分析时间过长等问题,考虑多工况、多疲劳热点的特点,利用子模型法,基于PCL语言,实现自动对疲劳子模型进行分析,以缩减分析时间,提高工作效率。

圆筒桩腿自升式平台的疲劳谱分析

应用SACS软件计算圆筒桩腿自升式平台对波浪载荷的整体响应,并评估出疲劳敏感区域,再通过Abaqus软件建立疲劳敏感区域的有限元子模型,通过多层线性简化对疲劳载荷进行预处理,将平台的整体响应反映到子模型中,为疲劳谱分析直接搭建起合理的应力幅传递函数,而非应力传递函数,大幅简化计算过程,节省计算时间,并应用自编程序完成疲劳敏感区域的疲劳谱分析后处理,得到疲劳寿命。应用该方法完成的烟台中集来福士海洋工程有限公司的某在建圆筒桩腿自升式生产平台的疲劳分析报告已通过ABS船级社审核。

疲劳谱分析方法及其在立柱式平台结构分析中的应用

基于海洋疲劳谱分析理论,对海洋桁架型立柱式(Truss Spar)平台的疲劳强度与结构寿命进行分析计算。基于经典波浪疲劳谱理论,开发出一套针对海洋结构的疲劳谱分析程序。同时,依据Goodman理论,将平均应力对疲劳极限的影响进行修订。该疲劳程序与海洋结构有限元分析模块进行无缝连接,实现立柱式平台有限元建模、水动力载荷计算与结构映射、有限元强度计算、疲劳计算的全自动耦合。数值算例计算结果表明,对于在位工况条件桁架型立柱式平台,其结构疲劳失效关键点在硬舱与桁架交接处,这为结构的局部加强和优化设计提供重要参考。

大型铺管船托管架疲劳损伤实时监测应用与研究

托管架长期承受着交变载荷的作用,结构疲劳破坏问题不容忽视。为此,本文分别基于波浪谱和监测数据对托管架的疲劳问题进行研究。通过计算结果的对比分析,发现基于波浪谱的疲劳损伤计算,由于波浪荷载的随机性很强,导致计算结果偏于保守,适用于设计阶段结构的疲劳寿命预报评估;而基于实时监测数据的疲劳损伤计算,数据相对更加准确,适用于实时评估结构当前的疲劳损伤情况,并依此提出适当的维修和保养建议。

基于并行计算的海洋平台谱分析疲劳筛选技术研究

为了得到海洋平台疲劳失效风险最大的焊接区域,提出了以有限元网格单元应力为基础的谱分析筛选方法,并开发了程序。程序采用并行计算架构,单次完成数万个单元的累积损伤度/疲劳寿命计算,并通过有限元软件以云图方式显示疲劳寿命。采用该程序计算双浮筒半潜式平台的疲劳寿命。结果表明,该型平台疲劳失效风险较高的区域为立柱与上壳体下浮体连接对角线转角区域、浮筒中纵舱壁与立柱连接区域。并行计算方法的引入,大大缩减疲劳损伤度计算的分析时间,采用22核心的CPU,时间缩短为原来的1/18.5,17小时完成全平台外壳单元谱分析计算。

超深水钻井船月池角隅区域疲劳强度及载荷敏感性分析

根据第七代超深水钻井船的结构特点,开展月池大开口区域疲劳筛选,针对筛选出的疲劳热点,采用谱分析方法分析迁移、钻井、采油3种载况下的疲劳损伤度,得到月池开口角隅的疲劳寿命,分析载况、浪向、海况参数等对结构疲劳损伤的贡献度及敏感性。

半潜式钻井平台水密滑动门结构疲劳强度评估

针对半潜式平台水密滑动门结构的疲劳问题,以烟台中集来福士正在建造的半潜式钻井平台的水密滑动门结构为对象进行疲劳强度分析。建立平台整体三维有限元模型,进行简化疲劳分析,筛选位于疲劳敏感位置处的滑动门开孔,比较水密滑动门开孔处不同的结构模拟方法,对不同结构模拟方式的子模型进行疲劳谱分析计算,得到不同结构形式子模型结构谱分析疲劳寿命,得出较为合理的平台水密滑动门疲劳强度加强方式。

第六代双钻塔半潜式钻井平台总体疲劳强度评估

对烟台中集来福士建造的第六代双钻塔半潜式钻井平台进行总体疲劳强度分析,首先建立平台整体三维有限元模型,对平台进行简化疲劳分析,得到简化疲劳分析结果.依据简化疲劳分析结构选取一疲劳热点区域进行子模型疲劳谱分析计算,得到该子模型结构谱分析疲劳寿命.简化疲劳算法和谱分析方法相比较,证实简化疲劳分析方法相对保守,该平台总体疲劳强度满足要求.