渤海某導(dǎo)管架平臺(tái)管結(jié)點(diǎn)焊縫的疲勞壽命預(yù)測.pdf

1、隨著社會(huì)的高速發(fā)展，陸上資源慢慢匱乏，海洋資源逐漸被開發(fā)，于是海上平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，本文的研究對(duì)象即為海上平臺(tái)中的導(dǎo)管架平臺(tái)。導(dǎo)管架平臺(tái)長期處在復(fù)雜的海洋環(huán)境中，時(shí)刻遭受著各類載荷的侵襲，導(dǎo)管架平臺(tái)事故也接連發(fā)生。大量的實(shí)踐及分析表明:導(dǎo)管架平臺(tái)事故的發(fā)生多是由其管節(jié)點(diǎn)焊縫的疲勞失效造成的。所以，為了保證導(dǎo)管架平臺(tái)在服役期間的安全性和可靠性，對(duì)導(dǎo)管架平臺(tái)的管節(jié)點(diǎn)焊縫進(jìn)行疲勞壽命的預(yù)測有著至關(guān)重要的作用。
　　本文以渤海某導(dǎo)管架平臺(tái)為研

2、究對(duì)象，以ANSYS Workbench為分析工具，研究分析了該導(dǎo)管架平臺(tái)在風(fēng)載荷和波浪載荷共同作用下管節(jié)點(diǎn)熱點(diǎn)焊縫的應(yīng)力—時(shí)間歷程，并對(duì)熱點(diǎn)焊縫進(jìn)行了疲勞壽命的預(yù)測和分析。具體的預(yù)測流程主要包括:對(duì)導(dǎo)管架平臺(tái)所受的載荷進(jìn)行分析，并利用MATLAB對(duì)風(fēng)載荷、波浪載荷進(jìn)行模擬;對(duì)導(dǎo)管架平臺(tái)進(jìn)行靜力分析，對(duì)熱點(diǎn)管節(jié)點(diǎn)焊縫進(jìn)行確定;對(duì)導(dǎo)管架平臺(tái)進(jìn)行模態(tài)分析，得到導(dǎo)管架平臺(tái)前六階模態(tài)對(duì)應(yīng)的固有頻率，并通過計(jì)算得到導(dǎo)管架平臺(tái)的阻尼，為之后的動(dòng)力分

3、析奠定基礎(chǔ);對(duì)導(dǎo)管架平臺(tái)進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，得到導(dǎo)管架平臺(tái)在風(fēng)載荷和波浪載荷共同作用下熱點(diǎn)焊縫的應(yīng)力—時(shí)間歷程;利用雨流計(jì)數(shù)法得到管結(jié)點(diǎn)熱點(diǎn)焊縫的應(yīng)力譜，同時(shí)利用BS7608標(biāo)準(zhǔn)確定管結(jié)點(diǎn)熱點(diǎn)焊縫的S-N曲線，之后結(jié)合線性累計(jì)損傷理論得到各個(gè)管結(jié)點(diǎn)熱點(diǎn)焊縫的疲勞壽命;最后對(duì)海水腐蝕對(duì)導(dǎo)管架平臺(tái)管結(jié)點(diǎn)焊縫疲勞壽命的影響進(jìn)行了分析。
　　通過上述工作，本文成功得到了導(dǎo)管架平臺(tái)管結(jié)點(diǎn)熱點(diǎn)焊縫的疲勞壽命，約為21年，即導(dǎo)管架平臺(tái)的預(yù)測疲勞