桁架式自升式风电安装船桩靴结构设计分析

为了设计、分析和优化一型大起重功能的桁架式自升式风电安装船的桩靴,确保桩靴按期备料、下料并开工建造,针对桩靴初始结构设计,采用中国船级社规范要求的2种加载方法,考虑预压载、偏心、正常操作以及风暴自存工况等,通过SESAM软件进行初步结构强度分析。在此基础上对桩靴结构强度进行局部加强和设计优化,对整个桩靴内部板厚、舱壁板和开孔布置等进行二次优化设计,实现桩靴优化减重,降低材料成本,保证桩靴整体结构强度和运行安全,并形成一套完整的桩靴结构设计分析及优化方法。研究成果可为自升式风电安装船桩靴结构设计方案评估及系列化设计建造提供参考。

大型海上风电安装船桁架式升降桩腿机械结构设计与有限元仿真分析

面向大型自升式风电安装船的可靠稳定升降需求,设计一种具备万吨载荷能力的桁架式升降桩腿,并进行了齿轮-弦杆-桁架耦合系统的仿真校核分析。进行桁架式升降桩腿的机械结构总体设计与三维建模,并确定关键部件的结构参数,包括齿轮、弦杆(含齿条)、桁架等。开展设计桩腿强度与模态的有限元分析,包括万吨重力载荷条件下的齿轮齿条静力分析、万吨重力载荷条件下的桩腿静力分析、万吨重力载荷与12级飓风耦合作用下桩腿静力分析、桩腿在完全下沉状态下的模态、桩腿在完全提升状态下的模态。耦合系统仿真结果表明,上述工况下设计桩腿系统的最大应力小于材料的屈服应力,可以安全稳定运行。桩腿系统在完全下沉与完全抬升情况下的1阶模态频率均大于0.85 Hz,对低频扰动具有很好的抵抗能力。提出的桩腿设计参数及仿真结果,可以为风电安装船的设计与控制提供理论与数据支撑。

桁架式桩腿的自升式风电安装平台特殊构件设计

本文借助三维直接计算设计技术,结合依托2 000 t自升自航式一体化海上风电安装平台桩靴结构设计中船级社对桩腿与桩靴连接处特殊结构设计的重点关注,从桩腿根部的主弦管剖面特性出发,详细探讨了桁架式桩腿与多边型桩靴连接处特殊构件结构递进式设计流程,为海上风电安装平台的大型化桁架式桩腿的研发提供基础。

桁架-齿轮齿条式平台桩腿导向装置设计优选

位于升降基础内的导向装置是桩腿升降过程中所依赖的重要组件,平台的频繁升降也极易使导向装置造成损伤和脱落。通过选取三型具有典型代表意义的自升式平台,对其导向装置布置、限位方式、耐磨板与齿尖间隙以及固定方式等方面进行理论论证和案例分析,对所选取的三型平台导向装置设计特点和优劣进行对比并得出结论。

自升式平台桁架式桩腿结构选型方法

为优化自升式平台桁架式桩腿结构构型,采用参数化建模技术和SESAM的Geni E软件,对不同构型桩腿的结构强度和总体性能进行评估.选取拖航工况和自存工况进行分析,结合母型资料,拖航工况时选取不同的桩腿节距构型进行强度评估;自存工况时选取不同的弦管间距和桩腿节距构型对平台抗倾覆能力、最大支反力、锁紧力以及桩腿组件UC值进行计算.以满足强度和经济性最优为原则,结合各构型桩腿结构质量,给出最优的桩腿结构构型方案.该方法快速完成了某型自升式平台的桩腿构型选取,结果表明该方法是自升式平台设计初期桩腿结构选型和优化的有效方法.

桁架腿自升式钻井平台综述及国产化

本文介绍了桁架腿自升式钻井平台国内外技术现状及发展趋势，并分析了桁架腿自升式钻井平台国产化的必要性和关键技术。

国内深水自升式钻井平台发展概况

介绍了桁架腿自升式钻井平台国内外技术现状及发展趋势,并重点分析了桁架腿自升式钻井平台国产化的必要性和关键技术。

自升式钻井平台结构强度分析研究

阐述了自升式钻井平台结构强度的基本理论,提出了结合移动平台结构特点的结构强度分析,并以一桁架桩腿自升式平台为例,通过有限元分析和求解来说明此类移动平台结构强度分析的过程及方法。

拖航状态下自升式钻井平台桩腿结构强度分析

以某一桁架式桩腿的自升式钻井平台为例,阐述了拖航工况下桩腿强度分析的一般原理,并通过有限元分析和求解,说明此类移动平台桩腿结构强度分析的过程及方法。本文提供的方法和思路,对自升式平台使用者及平台设计人员具有一定的指导意义。

风电安装船桁架式桩腿结构分析与优化

海上风电行业迅速发展,对风电安装船的研究更加值得关注。基于某自航自升式风电安装船,使用Sesam软件建立有限元模型。以安全性、经济性为目标,在倒K型原桩腿型式的基础上,比选K型、X型桩腿型式,分析风暴自存工况及作业工况下3种桩腿构型的结构重量、最大位移、各构件的屈服和屈曲强度(UC值)及抗倾覆能力,得出X型是风电安装船推荐的桩腿结构型式,为风电安装船桩腿选型提供参考。

自升式平台桁架桩腿风载荷研究

采用不同的简化方法,时自升式平台桁架桩腿所受风载荷进行了研究,并使用ZenStab软件建立了4种桁架式桩腿的简化模型,用于计算分析桁架式桩腿所受风我荷,确定简化模型用于计算桁架桩腿风我荷的合理性。计算结果表明,将整个桁架式桩腿截面等效为正三角形或圆形,计算得到桁架桩腿风我荷比较接近实际情况。

RPD在自升式海洋平台上的应用

以一桁架式桩腿的自升式海洋平台为例,论述了RPD计算原理和计算方法,并分析得到此平台桩腿在升船、预压升船及预压载工况下的最大可容许RPD值。

平面角钢桁架模型的实验应力误差分析

角钢桁架模型因杆件在节点处的刚性连接,荷载作用下不可避免地存在杆端弯矩,故杆件截面应力包含轴向力和节点弯矩两部分效应.在钢桁架模型的本科实验中,因采用忽略节点刚性的铰接桁架分析而导致实验值与理论值存在误差,为减小此误差,实验测点宜限定在杆件长度的一定范围内.采用有限元方法进行杆件的应力分析,确定角钢桁架模型合理的应力测试范围,以满足本科教学实验要求.

自升式海洋平台桩腿齿条相位差分析研究

RPD是桁架式桩腿两相邻弦杆的垂向位移差。自升式海洋平台在升船、预压升船及预压载等工况下,桩腿RPD值不允许超过其最大可容许值。以一个桁架式桩腿的自升式海洋平台为例,论述了RPD计算原理和计算方法,进行了详细的数值计算,并分析得到桩腿的最大可容许RPD值。论文提供的方法和思路对自升式平台使用者及平台设计人员具有一定的指导意义。

作业水深122m自升式平台桁架式桩腿结构分析

自升式平台桁架桩腿主要有3种结构型式:K型、倒K型和X型,其结构性能直接关系到平台的使用寿命,目前鲜有针对不同桩腿结构型式进行全尺度仿真的研究。鉴于此,在保持不同桩腿结构各构件具有相同截面尺寸的前提下,分别对3种平台结构在风暴自存工况下进行静、动力学响应及平台稳定性分析。研究结果表明:倒K型平台结构最大应力与位移值最小,力学性能最好,X型次之,K型最差;倒K型平台结构最大应力点出现在弦杆与横撑的管节点处,X型与K型结构的最大应力点在弦杆底部;倒K型桩腿平台具有较小的动态平均应力和位移值,且应力幅值最小,X型次之,K型最差;倒K型桩腿平台结构具有较高的屈曲临界载荷,在环境载荷作用下的稳定性最好。所得结果可为自升式平台桩腿的选型和设计提供指导,具有一定的工程应用价值。

桁架式桩腿自升自航式服务平台开发设计

自升式服务平台功能日趋多样化,市场需求旺盛。以天海融合防务装备技术股份有限公司自主开发设计的350ft自升自航式服务平台为依托,对总体设计思路进行梳理,将设计过程中遇到的关键问题和注意事项进行总结,为自航自升式服务平台的设计提供参考。

自升式平台桩腿的模型试验及数值仿真研究

自升式海洋平台作为目前的主流装备,越来越受到行业的关注。桩腿作为其主要的受力构件,其强度直接关系到整体结构的稳定性。通过模型试验和数值模拟的方法探讨桁架式自升式海洋平台桩腿的力学性能。其载荷形式主要模拟风浪流对于结构的横向作用。最后将实验结果和数值模拟进行对比,表明竖向立管是其主要受力构件,且制造误差对于结果的影响较大。

KK型管节点应力集中系数几何敏感性分析

KK型管节点是自升式平台桁架式桩腿中的一种管节点,其应力集中系数是影响桩腿疲劳寿命的重要参数。应力集中系数与管节点的几何形式密切相关,为分析KK型管节点应力集中系数对几何参数的敏感性,利用ANSYS软件对某KK型管节点进行几何参数化建模,利用有限元数值模拟方法对各工况下的热点应力进行分析,并分别计算各相应工况下的名义应力,然后将热点应力与名义应力相比得到不同几何参数下的热点应力集中系数。对计算结果进行整理分析,得到了KK型管节点应力集中系数对无量纲几何参数的敏感性规律。结果表明,应力集中系数与撑杆受力状态、管节点结构形式有关,在满足结构布置、建造工艺和其他安全性指标的前提下,分析结果能够为KK型管节点的结构设计和疲劳分析提供技术支撑。

自航自升式海上风电安装平台的节能设计

为提高海上风电安装平台的环保及节能效果,根据桁架腿式及自航自升海上风电安装平台的特点,结合海上风电安装典型流程,通过冷却海水内循环系统、逆功率回收系统、余热回收系统及变频系统的应用,对该类型平台的动力系统设计进行综合优化,实现了减少平台能源损耗与能源浪费的目的。

自升式平台试验中桁架腿等效方法研究

在桁架自升式平台模型试验中,由于在制作模型时不能将桁架腿直接按比例缩小,故需要将其等效为圆柱腿.根据水中受力相似的基本思路,利用ANSYS软件,提出确定等效圆柱腿外径的方法,并分析了试验中波高、波周期对等效外径的影响.