FPSO結(jié)構(gòu)疲勞分析.pdf

1、近年來,隨著結(jié)構(gòu)疲勞損傷導(dǎo)致的船體損傷事故的時有發(fā)生,船舶結(jié)構(gòu)疲勞已經(jīng)成為導(dǎo)致海損事故的重要原因之一,船體疲勞現(xiàn)象在世界范圍內(nèi)越來越受到普遍的關(guān)注和研究.FPSO通常通過系泊系統(tǒng)長期系留于惡劣海洋環(huán)境中作業(yè),所承受的疲勞載荷主要是交變波浪載荷及頻繁裝卸載所引起的載荷,它不同于航行船舶,無法躲避惡劣海況,不能定期進塢維修保養(yǎng),一直處于服務(wù)狀態(tài),因此其疲勞問題更加突出.且由于FPSO自身的結(jié)構(gòu)特點及其特殊的工作狀態(tài),使得FPSO疲勞計算與普

2、通航行船舶相比有其特殊性,主要表現(xiàn)在疲勞校核區(qū)域較多、疲勞壽命的高要求等. 本文研究的主要內(nèi)容是提出一種對FPSO結(jié)構(gòu)進行疲勞分析的方法并用其對一艘FPSO進行疲勞分析.本文在對FPSO整體有限元模型采用模態(tài)疊加法進行瞬態(tài)動力學(xué)分析所得到的應(yīng)力及變形結(jié)果的基礎(chǔ)上,觀察找出船體結(jié)構(gòu)中節(jié)點和單元應(yīng)力最大的一段局部結(jié)構(gòu),細(xì)化并生成新的有限元分析模型.根據(jù)整體模型中得到的節(jié)點動力響應(yīng)結(jié)果,在局部模型邊界節(jié)點上施加動力邊界條件,并采用縮減

3、法再次進行瞬態(tài)動力學(xué)分析.計算完成后再次觀察所得結(jié)果,進一步取出最大應(yīng)力所在的一段局部縱向艙壁結(jié)構(gòu),再次重建和細(xì)化單元結(jié)構(gòu),并從此次動力分析的結(jié)果中分析得出縱向艙壁結(jié)構(gòu)邊界節(jié)點上所受節(jié)點力的時間歷程函數(shù). 在艙壁模型邊界節(jié)點上施加動力分析結(jié)果中節(jié)點力的平均值后進行有限元的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析,最后將靜力分析結(jié)果文件導(dǎo)入疲勞分析程序MSC.Fatigue中采用S-N曲線法進行疲勞壽命分析. 整個分析過程采用逐級細(xì)化模型,逐步逼近