半潜式平台管节点强度评估方法研究

论文摘要

管节点作为半潜式平台中一个复杂而薄弱的环节,对其进行强度评估是十分必要和有意义的。目前,各船级社关于管节点强度评估的内容均比较笼统,很多细节不是很明确。本文将结合Liuhua-FPS半潜式生产平台,对ABS规范关于管节点屈服强度、极限强度和疲劳强度评估的方法进行研究,给处一套合理有效的解决方案,其主要内容如下:1)论述半潜式海洋平台的产生、分类和结构特点。运用典型事故说明管节点强度评估在平台强度评估中的重要性。对管节点强度评估的两种方法,即局部模型方法和嵌入式模型方法进行研究,分析了嵌入式模型方法的实用性;2)研究ABS海洋工程相关规范中的有限元强度评估内容,建立平台有限元模型,对平台结构应力进行了计算分析;3)依据ABS规范,运用上述计算结果进行管节点极限强度评估。对评估过程中的一些关键问题,诸如确定管节点、管节点类型判定等问题进行研究;4)基于管节点S-N曲线、线性疲劳累积损伤理论和热点应力法,研究了管节点疲劳强度评估的谱分析法,对实际平台节点结构进行了计算分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究目的及意义
• 1.2 课题研究现状
• 1.2.1 管节点研究现状
• 1.2.2 管节点极限强度研究
• 1.2.3 管节点疲劳强度研究
• 1.3 本文完成的主要内容
• 第2章 管节点分析方法研究
• 2.1 概述
• 2.2 半潜式平台简介
• 2.2.1 半潜式平台的产生及分类
• 2.2.2 半潜式平台结构特点
• 2.2.3 管节点强度破坏事故
• 2.3 管节点分析方法研究
• 2.3.1 局部模型分析方法
• 2.3.2 嵌入式模型方法
• 2.3.3 实例分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 平台结构应力分析
• 3.1 概述
• 3.2 平台有限元模型
• 3.2.1 平台概况
• 3.2.2 有限元模型
• 3.2.3 重量分布调整及边界条件
• 3.3 平台载荷计算
• 3.3.1 重力载荷
• 3.3.2 浮力载荷
• 3.3.3 波浪载荷
• 3.3.4 风载荷
• 3.3.5 锚链力
• FPS上作用的吊车载荷'>3.3.6 LiuHua_FPS上作用的吊车载荷
• 3.3.7 钻井载荷及油井维修载荷
• 3.4 计算工况
• 3.5 材料及许用应力
• 3.6 典型工况应力结果汇总
• 3.7 管节点局部应力分析
• 3.8 本章小结
• 第4章 管节点极限强度评估
• 4.1 概述
• 4.2 管节点判定
• 4.3 管节点类型判定
• 4.4 适用载荷情况
• 4.5 管节点破坏形式
• 4.6 管节点极限强度校核
• 4.7 莫里森力分析
• 4.8 本章小结
• 第5章 管节点疲劳强度分析
• 5.1 概述
• 5.2 疲劳强度评估的谱分析法
• 5.3 疲劳载荷及应力计算
• 5.4 疲劳评估节点的选取
• 5.5 应力响应函数
• 5.6 S-N曲线选取
• 5.7 热点应力提取
• 5.8 疲劳累积损伤度计算
• 5.9 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录 各工况管节点极限强度评估结果