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《自升式平臺懸臂梁結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度分析.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第30卷第5期中國海洋平臺V01．30No．52015年10月CHINAoFFSHOREPLATFoRMOct．，2015文章編號：1001—4500(2015J05—0061—070自升式平臺懸臂梁結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度分析馮琦1，陳艷1，任康旭2，郭培軍1(1．宏華海洋油氣裝備(江蘇)有限公司，江蘇南通226256；2．上海船舶工藝研究所，上海200032)摘要：該文提出了一種手工總縱強(qiáng)度校核方法，并依據(jù)ABS規(guī)范，使用ANSYS軟件校核了自升式平臺懸臂梁在不同懸伸和不同鉆臺位置時(shí)的結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度。井采用非線性彈簧模擬具有非線性力學(xué)性能的高分子材料，通過多次迭代計(jì)算懸臂梁在固定栽荷、鉆
2、井可變栽荷作用下的總縱彎矩和結(jié)構(gòu)應(yīng)力。結(jié)果表明，該文提出的方法可以快速有效的進(jìn)行懸臂梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，對懸臂梁的設(shè)計(jì)也有一定的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：自升式平臺；懸臂粱；總縱強(qiáng)度；非線性中圖分類號：P75文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AOverallStructureYieldAnalysisofaJack—upCantileverFENGQil，CHENYanl，RENKang—XU2，GUOPei-junl(1．HonghuaOffshoreOil＆GasEquipment(Jiangsu)Co．，Ltd，JiangsuNantong201206，China；2．ShanghaiShipbuildi
3、ngTechnologyResearchInstitute，Shanghai200032，China)Abstract：Theoverallstructuralstrengthanalysisofajackupcantileverstructureispres—entedinthispaperforthecasesofdifferentcantileverpositionsandvariousdrillflooroffsetsaccordingtOtheABSrules．Theanalysisisperformedusingacommercialfiniteelementsof
4、t—wareANSYSandhandcalculation．Non—linearspringsareusedtOsimulatepolymerwhichhasnon—linearmechanicproperty．IterationmethodisusedtocalculatethegeneralmomentandyonmisesstresswhicharecausedbydeadloadsandvariabledrillingIoads．Twomethodcal—culationsprovethemethodsinthispapercanmakecantileverstreng
5、thanalysisfastandac—ceptableandgivereferenceforfuturecantileverbasicdesign．Keywords：jack—up}cantilever；overallstrength；non—linear前言自升式平臺主要工作在水深為10m～150m的水域，由于工作時(shí)主船體可以升高至水面以上，而且樁腿所承受的水動(dòng)力比較小，故其具有良好的穩(wěn)定性，應(yīng)用十分廣泛。近年來，自升式平臺的設(shè)計(jì)理念已經(jīng)從傳統(tǒng)的純勘探鉆井發(fā)展到勘探和開發(fā)鉆井并舉。為此，新建和待建的自升式平臺幾乎均設(shè)計(jì)成懸臂梁式鉆井平臺，因此研究懸臂梁的總體強(qiáng)度具有十分重要
6、的意義。1平臺簡介此次分析是基于宏華海洋油氣裝備(江蘇)有限公司設(shè)計(jì)的122m自升式平臺，其主尺度見表l。懸臂收稿日期：2015—09—15基金項(xiàng)目：江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“自升式多功能服務(wù)平臺研發(fā)”(BK20130399)。作者簡介：馮琦(1978·)，男，博士。中國海洋平臺第30卷第5期梁可通過棘爪爬行裝置和滑移系統(tǒng)沿船艏、船尾方向縱向滑移，主船體上的縱向滑移基座是由橫向楔子結(jié)構(gòu)、縱向銷子結(jié)構(gòu)、垂向支撐結(jié)構(gòu)和艉部滾輪支撐結(jié)構(gòu)組成。懸臂梁上設(shè)置有滑道以支撐鉆臺，并允許鉆臺在懸臂梁上進(jìn)行左舷、右舷方向的橫向滑移，懸臂梁懸伸和鉆臺偏移如圖1所示。表l自升式平臺的主要參數(shù)}。i橫向
7、移動(dòng)距離圖l懸臂梁懸伸和鉆臺偏移2分析方法在風(fēng)暴狀態(tài)下，平臺已停止作業(yè)，懸臂梁收回到主船體上，此時(shí)懸臂梁的載荷分布均勻，總縱強(qiáng)度比較容易滿足要求，對懸臂梁的強(qiáng)度不起主導(dǎo)作用。該文主要校核懸臂梁在操作工況下承受靜態(tài)載荷時(shí)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因此不直接計(jì)算風(fēng)載和慣性載荷。懸臂梁的強(qiáng)度需要進(jìn)行2個(gè)方面的校核：總縱強(qiáng)度校核和屈服強(qiáng)度校核。通過計(jì)算懸臂梁滑移壁的剖面模數(shù)和許用彎矩，與可變載荷和固定載荷在各個(gè)剖面所產(chǎn)生的彎矩進(jìn)行比較，從而校核懸臂梁的總縱彎矩。懸臂梁整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度利用有限元進(jìn)行模擬(FEM)，通過
