水下管汇保护装置落物碰撞分析

水下管汇是水下生产系统中最重要的设施之一;但由于海洋渔业活动频繁,渔网拖拉与落物事故偶有发生,对水下管汇(PLEM:Pipeline End Manifold)可能会造成破坏,ISO 13628-1规范对渔网拖拉工况以及落物荷载做了讲解。渔网拖拉工况可以在在位分析中作为外部荷载来验证结构稳定性。本文主要介绍落物碰撞对对水下管汇的影响,为减少落物对水下管汇的损伤,以及如何配置合理的防护措施提供合科学依据。     

水下爆炸作用下计及冲击动弯矩的舰船总强度分析

水下爆炸作用下舰船结构的总强度分析一直是业内水面舰船强度研究的重点内容之一。本文选取典型水下爆炸工况,借助数值仿真的手段,采用通用有限元程序Abaqus中的声固耦合法,在计及水下爆炸冲击动弯矩的条件下模拟水下非接触爆炸作用下舰船的动响应。结合各主要舰船强度规范对某水面舰船的典型剖面的水下爆炸冲击动弯矩进行初步分析,给出了各爆炸工况下不同剖面的动弯矩时历曲线,并以动弯矩所占百分比的形式展现了冲击动弯矩对舰船总强度校核的重要性。为舰船的总体结构设计提供参考。     

水下管汇阀门的选型和材料要求

考虑到水下管汇在深水开发中的重要性,对水下管汇阀门的选型和材料技术进行研究,结合规范要求和实际水下工程设计经验,提出水下管汇阀门的选型设计流程以及阀门材料的技术要求。     

基于有限元方法的调距桨桨毂机构强度分析

对受推力、扭力、离心力和螺栓受预紧力联合作用下的某型舰船调距桨完整机构各部件的静强度进行有限元仿真分析;基于ANSYS 12.0软件,考虑完整部件的三维模型以及装配接触关系,对桨毂机构各部件进行有限元建模。有限元分析结果与理论计算和试验结果的对比验证表明,在完整模型和复杂工况下,基于应力应变准则,重点针对如叶根螺栓、曲柄盘和桨毂体等主要受力部件进行分析,更符合实际工程需要。     

M型跨接管设计中敏感性分析的参数化研究

水下模式开发的油气田中,跨接管作为水下井口、管道终端管汇(PLEM)及管道终端(PLET)间的连接管段,与海底输送管道相比具有相对特殊的结构形式与特点。因此跨接管设计通常独立于海底管道进行。介绍跨接管的设计中需要考虑的主要因素,结合跨接管预制、安装特点以及与海底管道、水下基础的等界面影响,介绍与归纳设计中包含的敏感性因素及其影响。根据多敏感性因素的特点提出基于参数化分析的设计方法,并通过计算模拟与结果比较就各敏感性因素对跨接管在位强度的影响提供一些具有指导意义的原则与思路。     

水下非接触爆炸下船体爆炸弯矩简化计算方法

[目的]水下非接触爆炸冲击能引起船体强烈的总纵弯曲运动,威胁船体总纵强度。采用详细的有限元建模进行水下非接触爆炸计算虽然可以获得船体爆炸弯矩,进而计算船体水下非接触爆炸作用下的船体总纵强度,但该方法工作量较大且较为复杂。为此,[方法]提出一种基于梁模型的船体水下非接触爆炸弯矩简化计算方法,运用ABAQUS有限元软件,建立船体详细有限元模型和船体梁简化模型,并分别进行水下非接触爆炸工况下危险剖面的爆炸弯矩计算。[结果]计算结果表明,建立的船体梁简化模型不仅建模简单,而且爆炸弯矩计算精度良好。[结论]所得结果可为水下非接触爆炸下船体爆炸弯矩的快速估算提供参考。     

自由站立式立管总体设计与分析

介绍自由站立式立管(FSHR)系统中各构件设计原则及其总体响应分析方法,根据算例总体设计参数,建立FSHR总体有限元模型,进行总体强度与疲劳分析.计算结果表明,其设计参数在各种工况下均满足强度要求,其中百年一遇海流载荷工况为最危险工况;其设计参数满足疲劳要求,运动疲劳和VIV疲劳最大损伤均出现在刚性主管顶部.     

某船用回转式起重机臂架应力与稳定性分析

结合某公司生产的船用回转起重机的整体结构,根据所提供的起重机臂架总图和部件图,应用大型有限元分析软件Ansys对臂架结构进行建模,按照臂架实际工作中所有可能的组合方式进行静力强度和稳定性分析,得到了臂架结构在各工况下的应力分布。通过有限元分析计算,发现了回转起重机臂架受力最大和发生应力集中位置,明确了臂架在最危险工况下的应力分布及失稳的屈曲模态。     

水下航行体推进轴系多状态下的变形特征分析

[目的]为了研究水下航行体推进轴系在多种状态下的变形及轴承负荷变化规律,[方法]以某水下航行体为研究对象,通过建立的轴系及水下航行体混合有限元模型,对该模型在船台、码头、水下3种工况下施加符合实际情况的载荷,以及设置相应的边界条件,计算航行体结构的变形,分别提取不同工况下的轴承位置变形和轴承负荷,并以轴承1和轴承3的连线为参考线,得到各工况下轴承位置处的相对变形。[结果]结果表明,针对该水下航行体,从船台工况到码头工况再到水下工况,轴系中心线的相对变形及其大小、轴承负荷的改变趋势均有差异;对船台工况的轴系轴承2预设向上0.090 9 mm的初始变形值,可达到轴系在水下工况处于理想状态的目的。[结论]研究结果可为水下航行体后续的轴系校中提供参考。     

深水半潜式起重铺管船J型塔结构设计分析

本文针对深水半潜式起重铺管船上的J型塔进行结构设计,并阐述了塔架总体强度分析方法。利用有限元软件建立J型塔结构模型,对其进行校核分析,分析内容包括J型塔在处于内倾20°、直立、外倾20°位置规定工况下的总体强度。结果表明,所设计的J型塔在各工况下均满足相关要求。     

撞击载荷下水下管汇动力响应研究

水下管汇是水下生产系统的关键设备之一,其所处的复杂海洋环境承受着极其多变的环境载荷.以水下管汇为研究对象,分析其受落物撞击的影响.利用双线性随动强化模型模拟水下管汇,LS-DYNA求解器计算不同厚度防护板的水下管汇在霍尔锚横向、纵向和30°倾斜3个角度下的撞击过程.研究表明:防护板厚度越大,所吸收碰撞的能量占管汇吸收能量的比率就越小,相反受到冲击时的变形抗性就越大;同等撞击载荷下,5～8 mm厚度防护板既能够有效控制撞击凹陷深度又能吸收较多的冲击能量;在船锚的碰撞过程中,距离撞击位置最近的管系接口影响最大.同时,锚击还会在管系中管道连接处和弯管处产生应力集中;与管系相连接的闸阀在振动过程中产生的加速度幅值与防护板厚度和撞击角度并无太大关系.     

调距桨桨毂机构静强度的有限元仿真分析

文章对受推力、扭力、扭矩、离心力和螺栓预紧力联合作用下的某型舰船调距桨桨毂机构静强度进行有限元仿真分析。基于ANSYS 12.0软件平台,考虑桨毂部件几何结构及零件间装配接触关系,对桨毂机构整体及零件进行全六面体和六面体与四面体混合有限元建模,研究了桨毂中各零件在正常工况相互作用下的应力大小及分布。重点针对叶根螺栓的实际结构,采用六面体网格分析螺栓有无螺纹区别,证明螺纹的几何特征在强度校核中不能忽略。     

千米级水深铺管船托管架铰支座改造设计研究

本文简要介绍了海洋石油201铺管船在千米级水深铺管工况下的船体强度校核及托管架铰支座改造设计方案。为适应千米级水深海底管道铺设作业的使用要求,遂对正常铺管工况(空管)、极端铺管工况(管道进水)和生存/待命工况下的船体及托管架铰支座结构强度进行有限元分析,其结果显示在船体与托管架铰支座连接处的结构存在应力超值的情况,不满足规范要求。因此,需对托管架铰支座及附近的船体结构进行加强改造设计,使船体及铰支座结构强度均满足规范要求,满足千米级水深海底管道铺设的使用要求。     

舰用冷凝器非对称布管双管板结构强度评估方法研究

随着工业设备的发展,非对称布管方式的冷凝器双管板得到越来越广泛的应用,而传统的设计规范不能适用于复杂的双管板结构强度校核。采用大型通用有限元软件HyperMesh和ABAQUS建立某非对称布管双管板的有限元模型,考虑管程压力、壳程压力及其同时作用的工况,采用新的校核方式对非对称布管的双管板结构进行强度校核。结果表明,用有限元法对非对称布管的双管板结构进行强度校核是高效可行的,且对于双管板来说,采用新的校核方式比以往的校核方式更为全面、准确。     

水下控制模块液压油路阀块设计原理及优化

水下控制模块油路阀块为水下控制模块液压系统的关键零部件之一,对其工作原理进行研究,依托实际项目参数设计油路阀块,并通过设置生产和测试工况下的不同载荷工况,利用有限元方法进行仿真分析,得到水下控制模块油路阀块的优化设计结果.     

北非某码头加固项目水下混凝土浇筑模板分析

北非某重力式码头加固项目中,实心块与外侧起模板作用的钢板桩之间需要浇筑水下混凝土填充及保护。为保证水下混凝土浇筑施工完成后的整体性,应尽量减少浇筑分层,但分层越少,混凝土一次浇筑的深度越深,钢板桩受到的侧压力也会更大。本文使用有限元软件,对各种施工工况条件进行计算,分析钢板桩的强度及刚度情况。     

基于直接计算法的LNG船整船强度评估

采用直接计算法对16万m3LNG船的整船强度进行评估.建立了整船结构有限元模型,基于三维源汇分布方法并利用北大西洋波浪散布图对波浪垂直弯矩进行长期预报,得到LNG船在典型装载工况下的设计波参数,完成了LNG船在设计波中的整体有限元分析.计算结果可以为LNG船的整体强度评估、船体结构优化提供有效依据,评估结果对同类LNG船的设计开发具有指导意义.     

基于参数等效法的敷设声学覆盖层的结构物水下低频声目标强度研究

采用参数等效方法计算了敷设声学覆盖层的结构物水下低频声目标强度。首先应用有限元模拟充水阻抗管的方法获取圆台型空腔声学覆盖层敷设在与计算模型具有相同厚度的钢材上的声反射系数;其次,根据参数等效前后反射系数相等的原理,利用遗传算法反演声学覆盖层的等效物理参数(杨氏模量、泊松比、损耗因子);最后将反演得到的等效参数应用于均匀阻尼层,获得模型的水下声目标强度,验证该方法的可行性。结果表明,该方法能有效且高效地获得敷设圆台型空腔声学覆盖层的结构物水下低频声目标强度。     

基于设计波的载重3600t干货船结构强度直接计算分析

为准确评估超规范的载重3600t大通舱干货船的弯扭强度及变形水平,采取全船水动力分析及全船有限元直接计算的方法,对各工况下的主要载荷参数进行长期预报,推导出对应等效设计波各参数。根据等效设计波求出各工况全船所受的波浪诱导动载荷,施加到全船有限元模型上,进而对船体弯扭强度及变形水平进行评估。比较了单舱船及货舱中部设一道横舱壁的两舱船,得出单舱船屈曲强度不足的结论,并提出改善屈曲强度的方案。     

半潜式平台破损强度评估

本文主要概述了半潜平台破损强度评估方法,比较了各船级社对冗余强度的要求。通过建立了总体有限元模型,分析了在横撑结构依次破损工况下的总体结构强度,并与平台的自存极限工况下的强度比较,得出结论。本文可以为以后的半潜平台的破损强度计算提供借鉴。