基于ANSYS的海洋平台局部构造疲劳寿命评估的网格精度和外推方法研究

应力幅值是评估疲劳寿命的关键数据之一,对于海洋平台局部构造应力幅值的计算结果依赖于ANSYS有限元分析的网格精度和热点应力外推方法。对海洋平台局部构造模型不同网格精度和不同外推方法对热点应力幅值的影响进行了研究,网格精度对应力幅值影响较大,外推方法的影响不明显。给出的网格精度和外推方法建议可为海洋平台局部构造疲劳寿命评估提供参考。     

考虑平方阻尼及分段线性刚度铰接塔-油轮系统的分岔与混沌特性

研究了铰接塔-油轮系统在规则激励下的分岔和混沌特性。将该系统简化为单自由度分段线性恢复刚度,含平方阻尼的动力学分析模型,建立了铰接装载塔的分段非线性运动方程。使用增量谐波平衡法(IHB)获得系统周期解,结合Floquet理论判断系统周期解的稳定性,使用增量弧长法进行路径跟踪,获得了系统响应曲线和通向混沌的道路,发现两种由倍周期分岔导致的混沌运动。并且,为了验证系统的混沌运动,计算得到了两种混沌运动从产生到消失过程的最大Lyapunov指数图。     

一种新型深水浮式平台——深水不倒翁平台的自主研发

针对南海深水环境条件恶劣、油气田离岸距离远、依托设施缺乏等特点,结合国内现有施工装备能力,从提高平台安全性、降低工程综合成本、有效保障平台稳性、改善平台运动性能出发,通过自主创新,研发了一种新型深水浮式平台——深水不倒翁平台(简称DTP),并进行了概念设计和总体性能的论证分析,结果表明:DTP具备无条件稳性特性,可应用于深水与超深水,可实现甲板与下部浮体在码头靠泊状态下的整体安装和调试,实现整体拖航,可采用干式、湿式或干湿组合式等多种采油方式,有望成为深水油气田开发中一种重要的、具有优势的深水浮式平台型式。     

基于光纤传感技术的结构应力监测试验研究

基于光纤传感技术,对张力腿平台典型结构型式的模型进行应力监测试验研究,测量并分析施加不同载荷作用产生的结构应力。将光纤监测模型试验结果与有限元仿真结果进行对比分析,探讨光纤传感技术在海洋平台结构应力监测方面的适应性和可行性。研究结果表明,光纤传感器布设方便灵活,由光纤监测和有限元仿真得到的结构应力数据相对误差较小。在控制监测影响因素条件下,分布式光纤光栅传感技术可以可靠监测结构物的应力。     

张力腿平台湿拖完整稳性及破舱稳性研究

运用MOSES软件首先完成了某TLP湿拖完整稳性和破舱稳性的校核,其次研究了初始纵倾角对TLP湿拖稳性的影响,最后针对TLP湿拖时的初始纵倾角提出了一些建议。     

深水半潜式钻井平台典型节点强度研究

基于SESAM软件,提出了深水半潜式钻井平台典型节点强度分析方法,并利用该方法研究了目标平台立柱与撑杆连接处节点强度性能。首先进行平台危险波浪载荷分析,得到平台危险波浪载荷;然后进行危险波浪载荷条件下的平台整体强度分析,确定平台立柱与撑杆连接处节点结构模型的载荷边界条件;最后依据分析确定的载荷边界条件及典型节点受到的波浪载荷进行局部强度分析。分析结果表明,目标平台典型节点的结构强度满足使用要求。     

深水半潜式钻井平台冗余强度评估

为评估深水半潜式钻井平台冗余强度,应用SESAM软件,建立了深水半潜式钻井平台破损结构的有限元模型,并依据生存工况计算设计波参数,通过计算获得生存工况下六种波浪载荷。然后再将设计波浪载荷施加到结构模型上,通过结构有限元计算分析获得了总体结构的应力计算结果和应力分布趋势,通过对比完整结构与破损结构的最大应力的变化,对半潜式钻井平台的破损强度进行了评估。     

张力腿平台湿拖稳性校核及方案调整分析

湿拖稳性是张力腿平台（TLP）的重要技术指标之一，关系到作业安全。应用MOSES软件对某概念设计的TLP进行了湿拖稳性分析，结果表明该TLP湿拖稳性不满足规范要求。采用降低TLP重心和增加TLP立柱垂向舱室2种调整方案，校核调整后的2种方案都能满足湿拖稳性要求，为设计提供了依据。     

深水半潜式钻井平台典型节点谱疲劳分析

应用辐射／绕射理论计算平台遭受的水动力载荷,将水动力载荷传递给深水半潜式钻井平台总体有限元模型,计算平台的总体结构响应。建立平台典型节点有限元细网格模型,以平台总体结构响应分析结果为基础,确定典型节点模型边界条件,考虑典型节点结构所受水动力载荷和重力栽荷,计算典型节点的热点应力传递函数,用谱疲劳分析方法并依据Miner准则评估平台在中国南海环境条件下典型节点的疲劳寿命。