深水平臺關(guān)鍵節(jié)點疲勞壽命評估研究.pdf

1、油氣能源的開采工作已經(jīng)達到了前所未有的高峰，各沿海油氣大國加大了對深水區(qū)油氣能源勘探開發(fā)的重視力度，投入了大量的人力和資金用于研究深海區(qū)油氣鉆井技術(shù)和裝備。深水海洋平臺在服役期間常年遭受風(fēng)、浪、流等復(fù)雜載荷的反復(fù)作用，結(jié)構(gòu)極易發(fā)生疲勞破壞。因此，針對深水平臺結(jié)構(gòu)物的疲勞相關(guān)問題展開深入的研究有著非常重要的意義。
　　本文基于自由浮體在波浪中運動理論和頻域GREEN函數(shù)方法得出了無航速自由浮體的頻域運動方程，并以圓球浮體為研究對象，

2、進行了頻域內(nèi)的水動力分析，驗證了數(shù)值模擬方法的可靠性。根據(jù)已確定的數(shù)值模擬方法研究了波浪中深水平臺的運動響應(yīng)，采用載荷轉(zhuǎn)化程序把水動力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成面元壓力載荷并施加到平臺的整體有限元模型上，進行了不同海況下的強度分析。分析結(jié)果表明：在各種典型的海況載荷作用下，目標(biāo)平臺的立柱和橫撐連接處的應(yīng)力響應(yīng)最明顯，因此將該部位確定為疲勞分析的關(guān)鍵部位。
　　為提高計算效率和計算精度，對關(guān)鍵部位建立了精細(xì)子模型，采用多邊界插值法對子模型進行了邊界

3、插值，計算了關(guān)鍵節(jié)點在各海況下的應(yīng)力響應(yīng)傳遞函數(shù)?；贛iner累積損傷理論和S-N曲線法評估了各關(guān)鍵節(jié)點的疲勞壽命。分析結(jié)果表明：各關(guān)鍵節(jié)點的疲勞壽命都達到了設(shè)計規(guī)范的相關(guān)要求，立柱和橫撐連接處的疲勞壽命最短。
　　在疲勞壽命分析過程中，有很多不確定的影響因素，波浪的非線性因素就是重要的影響因素之一?；诰€性和非線性波浪理論，以橫撐結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵節(jié)點為研究對象進行了疲勞壽命評估，研究了波浪的非線性對疲勞壽命評估的影響。分析結(jié)果表明：