发明名称 一种半潜式平台结构简化疲劳设计方法
摘要 本发明涉及一种半潜式平台结构简化疲劳设计方法,其包括以下步骤:1)进行半潜式平台波浪载荷长期预报;2)确定半潜式平台结构应力长期Weibull分布形状参数;3)确定半潜式平台结构寿命期一遇最大许用应力范围曲线;4)计算半潜式平台结构寿命期一遇热点应力范围;5)评估半潜式平台结构疲劳寿命。本发明提出的半潜式平台结构简化疲劳设计方法较现有平台结构疲劳设计方法具有工作量小,计算结果准确的优点,可应用于南海海域半潜式平台的结构疲劳设计。
申请公布号 CN101615215B 申请公布日期 2012.05.09
申请号 CN200910090331.8 申请日期 2009.08.05
申请人 中国海洋石油总公司;中海石油研究中心 发明人 谢文会;谢彬
分类号 G06F17/50(2006.01)I 主分类号 G06F17/50(2006.01)I
代理机构 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 代理人 徐宁;关畅
主权项 一种半潜式平台结构简化疲劳设计方法,其包括以下步骤:1)进行半潜式平台波浪载荷长期预报:根据所述半潜式平台作业海域长期海况资料计算所述半潜式平台波浪载荷,对所述半潜式平台寿命期一遇波浪载荷进行长期预报,得到所述半潜式平台寿命期一遇最大波浪载荷,其包括横向波浪撕裂力、横向波浪扭矩、纵向波浪剪切力、垂向波浪弯矩、纵向甲板质量惯性力和横向甲板质量惯性力;2)确定半潜式平台结构应力长期Weibull分布形状参数:①建立所述半潜式平台的整体结构有限元模型,进行不同浪向、不同波浪频率条件下所述半潜式平台的整体结构有限元分析;②计算得到各浪向所述半潜式平台不同结构部位应力响应传递函数,结合所述半潜式平台作业海域长期海况资料进行结构应力谱分析,得到所述半潜式平台不同部位结构应力长期Weibull分布形状参数和应力响应的平均过零周期;3)确定半潜式平台结构寿命期一遇最大许用应力范围曲线:基于ABS SN曲线、结构疲劳寿命达到或超过30年的要求和结构长期应力响应的平均过零周期导出所述半潜式平台结构寿命期一遇最大许用应力范围曲线,包括浸没于海水中腐蚀保护条件下结构寿命期一遇最大许用应力范围曲线和空气中结构寿命期一遇最大许用应力范围曲线;4)计算半潜式平台结构寿命期一遇热点应力范围:根据所述半潜式平台具体结构形式,选择相应的结构寿命期一遇特征波浪载荷,进行所述半潜式平台的整体结构有限元分析,得到所述半潜式平台结构连接节点处名义应力范围,名义应力范围乘以应力集中系数可得到疲劳校核节点结构的寿命期一遇热点应力范围;5)评估半潜式平台结构疲劳寿命:①针对平台不同结构形式,在ABS规范中找出其结构疲劳分析相应的ABS SN曲线类别;②根据该ABS SN曲线类别选取相应的结构寿命期一遇最大许用应力范围曲线,并在该曲线上根据步骤2)中确定的结构应力长期Weibull分布形状参数值找到结构寿命期一遇最大许用应力范围;③比较结构寿命期一遇最大热点应力范围和结构寿命期一遇最大许用应力范围:若结构寿命期一遇最大热点应力范围小于结构寿命期一遇最大许用应力范围则结构设计满足要求,否则不满足要求。
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