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-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。

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。

L780 MOD Ⅱ钻井平台桁架桩腿建造

L780MODII钻井平台是中国石油集团海洋工程有限公司为满足90m作业水深区域海上勘探开发需要而投资建造的,为独立桩腿悬臂梁、桁架自升式钻井平台。文章介绍了该平台桁架桩腿的结构形式、建造流程与工序以及到厂材料的检验,总结了桁架式桩腿结构施工的精度控制和焊接质量控制要点。

基于有限元分析的自升式平台桁架腿选型优化设计

桁架腿作为自升式平台最为常见的桩腿结构型式，其拓扑型式、结构形状和构件尺寸设计对平台结构响应有重要影响。针对这一问题．笔者将有限元分析和数值优化方法有机结合，建立了复杂环境下桁架腿结构的多约束条件的优化模型，应用ANSYS优化模块进行求解。优化过程中，针对两层设计变量耦合困难的问题，分层优化方法。为验证优化模型和方法的可靠性，对某自升式平台桁架腿进行了选型优化设计。优化结果表明，本文采用的优化模型和方法简单实用，优化效果显著，为自升式平台桁架腿的概念设计提供了一种有效工具。

DSJ300-L1自升式钻井平台桁架式桩腿维修技术

DSJ300-L1自升式钻井平台左舷桩腿在某次插桩下降过程中发生了塑性变形,需对左舷桩腿的塑性变形段进行维修。经分析确定采用局部桩腿更换的方式进行维修,即通过测量确定桩腿变形的最高点及最低点,将此段范围作为桩腿更换的区域,而后制作出同等长度的桩腿进行替换。首先,简要概述了平台的概况;其次,对桩腿的变形情况进行了分析;其三,对维修范围进行确认,重点确定桩腿变形的最高点、最低点及接口处端面的尺寸;其四,介绍了维修技术的要点,重点论述了新桩腿预制、损坏段桩腿拆除、桩腿合拢安装等技术内容;最后简述了桩腿维修检验的要点及注意事项。

四腿桁架式海上风机基础结构优化设计

针对四腿桁架式海上风机基础结构优化设计问题,建立了一种多准则多参数结构优化策略与方法,辅助四腿桁架式基础型式的设计工作并提高结构优化效率。依据设计经验,采用敏感性分析技术对各设计参数进行分级,并进一步采用逐级搜索策略给出了由各参数组合成的一系列优化方案。依据结构优化理论和相关工程经验,采用多准则控制算法对优化方案进行筛选,给出了最优的结构设计方案。应用该优化策略与方法对我国近海某海域拟建四腿桁架式风电结构进行设计,提高了设计效率,最终得到的结构优化设计方案与经验设计方案相比,材料利用率更高、结构用钢量更少,节省结构用钢量达30%以上。

风电平台桁架式桩腿RPD测量与分析

以某型桁架式桩腿的风电安装平台全程升降试验过程为依托,通过手工测量和电子测量的方式测量全程升降中同一桩腿上不同主弦管齿条升降距离差异值(Rack Phase Difference, RPD)和同一桩腿上不同主弦管齿条升降速度差异值(Rack Phase Velocity, RPV)。在此基础上,分析该平台升降全过程中RPD的变化,得出影响RPD变化的因素,并提出控制方法,为后续同类型平台对RPD进行控制提供参考,提高全程升降的稳定性。

基于ANSYS Workbench的钻井平台就位方式 改进建议

在近海石油钻井作业中自升式钻井平台占据主要地位,而自升式钻井平台中的桁架式桩腿平台以其独有的优势渐渐成为主力军。拖航就位方式的不同,对桁架式桩腿的影响差别巨大。以某桁架式钻井平台作为研究实例,首先运用UG三维建模软件对某桁架式钻井平台桩腿进行三维建模,其次运用ANSYS有限元分析软件对桩腿的受力变形情况进行分析,最终根据桩腿的变形情况提出平台就位方式的改进建议。

某桁架桩腿自升式平台穿刺原因及修复

本文介绍某桁架桩腿自升式钻井平台的穿刺现象发生原因及修复方案。从自升式平台压载穿刺过程及对平台的影响入手,分析了该类型平台穿刺后应进行检查的内容,并对相应的修复方案进行了阐述。