深水平臺關鍵節(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)油氣鉆井技術和裝備。深水海洋平臺在服役期間常年遭受風、浪、流等復雜載荷的反復作用，結構極易發(fā)生疲勞破壞。因此，針對深水平臺結構物的疲勞相關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，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。分析結果表明：在各種典型的海況載荷作用下，目標平臺的立柱和橫撐連接處的應力響應最明顯，因此將該部位確定為疲勞分析的關鍵部位。
　　為提高計算效率和計算精度，對關鍵部位建立了精細子模型，采用多邊界插值法對子模型進行了邊界

3、插值，計算了關鍵節(jié)點在各海況下的應力響應傳遞函數(shù)?；贛iner累積損傷理論和S-N曲線法評估了各關鍵節(jié)點的疲勞壽命。分析結果表明：各關鍵節(jié)點的疲勞壽命都達到了設計規(guī)范的相關要求，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，以橫撐結構的關鍵節(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。分析結果表明：