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

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

2、究對象，以ANSYS Workbench為分析工具，研究分析了該導(dǎo)管架平臺在風(fēng)載荷和波浪載荷共同作用下管節(jié)點熱點焊縫的應(yīng)力—時間歷程，并對熱點焊縫進行了疲勞壽命的預(yù)測和分析。具體的預(yù)測流程主要包括:對導(dǎo)管架平臺所受的載荷進行分析，并利用MATLAB對風(fēng)載荷、波浪載荷進行模擬;對導(dǎo)管架平臺進行靜力分析，對熱點管節(jié)點焊縫進行確定;對導(dǎo)管架平臺進行模態(tài)分析，得到導(dǎo)管架平臺前六階模態(tài)對應(yīng)的固有頻率，并通過計算得到導(dǎo)管架平臺的阻尼，為之后的動力分

3、析奠定基礎(chǔ);對導(dǎo)管架平臺進行瞬態(tài)動力學(xué)分析，得到導(dǎo)管架平臺在風(fēng)載荷和波浪載荷共同作用下熱點焊縫的應(yīng)力—時間歷程;利用雨流計數(shù)法得到管結(jié)點熱點焊縫的應(yīng)力譜，同時利用BS7608標(biāo)準(zhǔn)確定管結(jié)點熱點焊縫的S-N曲線，之后結(jié)合線性累計損傷理論得到各個管結(jié)點熱點焊縫的疲勞壽命;最后對海水腐蝕對導(dǎo)管架平臺管結(jié)點焊縫疲勞壽命的影響進行了分析。
　　通過上述工作，本文成功得到了導(dǎo)管架平臺管結(jié)點熱點焊縫的疲勞壽命，約為21年，即導(dǎo)管架平臺的預(yù)測疲勞