半潜式钻井平台总段吊装强度数值计算

半潜式钻井平台因结构复杂和设备繁多,对建造周期提出了更高的要求。实现总段吊装大型化,提高吊装前的预舾装程度,这对提高生产效率、缩短平台建造周期、降低平台建造成本具有十分重要的意义。应用有限元数值计算分析技术,对吊装状态下平台大型总段的结构响应(应力与变形)进行研究,通过分析各总段构件的结构强度,对吊装方案进行评估,并对平台大型总段吊装提出一些建议和措施。     

计算流体力学常用数值方法简介

任何流体运动的动力学特征都是由质量守恒、动量守恒和能量守恒定律所确定的，这些基本定律可以由流体流动的控制方程组来描述。利用数值方法通过计算机求解描述流体运动的控制方程，揭示流体运动的物理规律，研究流体运动的时一空物理特征，这样的学科称为计算流体力学。     

半潜式平台总体强度计算和关键结构极限强度计算方法研究

给出了基于ANSYS/AQWA软件的半潜式平台整体强度分析方法,采用逐步破坏分析法和有限元计算方法,计算半潜式海洋平台关键节点和关键构件极限强度。以一典型深水半潜式平台为对象,进行了自存工况和作业工况下8个典型危险波浪载荷条件下的平台整体强度有限元分析,选取应力最大的横撑和立柱局部结构作为计算模型,确定合理的边界条件,通过计算给出了半潜式平台关键节点和关键构件的极限承载力,为下一步平台结构的安全性评价提供可靠依据。     

风电安装平台总体结构强度计算分析

介绍了风电安装船的工作流程。依据线性微幅波理论以及莫里森公式,采用水动力方法确定设计波参数,进行了升降工况、作业工况、自存工况等载况下的波浪载荷预报,得到了四个桩腿上的波浪流诱导载荷[1][2]。在此基础上建立结构三维有限元模型,对整船结构在各个计算工况下的应力分布情况进行了分析,列出了主要结构部位在不同工况下的最大应力,提出了总体强度及结构设计的关键要素,可为今后风电安装作业平台的结构设计提供参考。     

关于油船结构强度计算的几种方法

对油船结构分析计算的各种方法进行简单的综述,对船体梁法,压缩平面法和有限元直接计算方法等方法的发展和应用进行回顾、比较和评述,从实用和高效的角度出发,提出一种分析计算油船结构纵横强度的有限元直接计算方法。     

基于有限元方法的张力腿式平台结构强度分析

为校核某张力腿(TLP)式钻井平台结构强度、保障其安全性，采用SESAM软件的GeniE模块建立张力腿平台的有限元模型，并对平台在千年一遇和一年一遇2种典型环境载荷下下浮体与立柱连接处、立柱与甲板连接处、立柱与筋腱连接处这3处高应力区域进行应力分析，最后结合API规范对平台关键节点的屈服强度和屈曲强度进行校核。研究结果表明：目标平台的结构强度满足规范要求。     

6000HP平台供应船动力定位系统简介

本文从船舶动力定位的概念和基本原理出发,简要介绍其组成、工作方式和现行几种形式,并以6 000 HP平台供应船为实例,介绍了入DNV船级的二级动力定位系统,包括规范要求、系统构成、对电站要求的几个模式和注意事项等。     

半潜式平台结构屈曲强度评估

半潜式平台是海洋工程领域重要的浮式装置,采用直接计算法对某半潜式平台结构的屈曲强度进行了评估.首先,对半潜式平台结构进行有限元模型化,然后根据海况不同将静水、正常工作和风暴自存三种状态划分为48种计算工况,利用频域内的三维线性水动力理论和设计波法计算半潜式平台在各工况下的波浪载荷,同时考虑各工况下的莫里森力、风载荷、锚链预张力、吊车载荷和钻井载荷等载荷,进而计算平台在48种工况下的应力响应.最后根据ABS规范对平台结构进行屈曲强度校核.结果表明,屈曲强度是平台结构强度的重要指标之一,应在设计时给予合理评价,评估结果可为半潜式平台设计开发提供参考.     

基于锚泊系统的半潜式海洋平台定位方法研究

以工作水深1200m、8缆系泊的半潜式海洋平台为对象,研究其系统定位方法,通过改变锚泊系统系泊缆长度来实现平台的定位。建立反映半潜式海洋平台锚泊系统动力响应的多目标优化模型,通过求解得到船体目标位移与最优系泊缆长度,借助多学科软件iSIGHT,通过开发程序接口,调用水动力分析软件ANSYS/AQWA求解器求解,实现了半潜式平台锚泊系统的结构动力响应优化设计。对半潜式平台进行风、浪、流联合作用下的水动力耦合分析,实时控制系泊缆长度来实现平台的定位并保证平台的稳定性。     

风力发电设备安装船的整船强度数值计算研究

在风力发电设备安装船的典型装载工况下,应用三维势流理论进行波浪诱导载荷长期预报,以主要载荷控制参数为依据进行设计波的选取,应用DNV的SESTRA模块将设计波载荷施加于船体进行船体结构直接计算分析。计算结果表明：船体结构设计均满足要求。     

关于油船结构强度计算的几种方法

对油船结构分析计算的各种方法进行简单的综述,对船体梁法、压缩平面法和有限元直接计算方法等方法的发展和应用进行回顾、比较和评述,从实用和高效的角度出发,提出一种分析计算油船结构纵横强度的有限元直接计算方法.     

膜盘强度计算方法

系统分析膜盘的基本工况和受力模型,并利用Ansys计算软件,形成基于有限元计算方法的膜盘强度计算方法。同时以目前常用的直线、锥形及双曲线3种型线膜盘为例,分析膜盘型线内、外半径比值,型线最薄点厚度等参数对膜盘危险区域的影响。论述膜盘型线设计的重要性,并给出膜盘型线设计时主要设计参数的取值范围,为膜盘型线危险区域的设计提供参考。     

基于改进谱分析法的船舶疲劳强度直接计算

针对目前船舶疲劳强度评估问题,频域谱分析法将应力范围服从Rayleigh窄带分布,造成结果偏保守.而时域法则计算时间过长,无法满足快速预估需求.本文以频域谱分析法为基础,提出一种适用于宽带随机过程的改进谱分析法,并以实船为算例进行计算分析.结果 表明,基于改进谱分析法的疲劳计算结果与精确解差距较小,可以提供一个相对可靠...     

解析AISC-89 ASD中K以及Lb对结构强度计算的影响

AISC-89中明确了"ASD"法规定,即在工作载荷作用下,结构构件的应力不应超过规定的容许应力(即"容许应力法",简称"ASD法")。文中以容许应力法为基础,对海洋工程钢结构计算进行深入解读,归纳总结许用弯曲应力和许用压应力的计算方法,分析受压弯构件的有效长度系数K和侧向无支撑长度Lb对结构构件强度校核的影响,可供海洋工程钢结构设计参考。     

基于ANSYS平台的散货船风载荷计算方法

为了评估散货船在突发性大风下的安全情况,研究采用计算流体动力学方法对船舶的风载荷进行仿真计算。文章基于船舶的二维图纸建立三维模型,应用ANSYS平台的Fluent仿真模块对三维模型进行网格划分,形成有限元模型。对在不同风速、不同吃水、不同风向角下的船舶有限元模型进行仿真计算,获得不同工况下船舶的风载荷数值。仿真结果为散货船抗风等级提供依据,也便于发现散货船受力的薄弱环节,为船舶的设计建造提供参考。     

岛式上层建筑总强度计算方法

研究岛式上层建筑总强度的载荷原因及加载途径,基于有限元理论、船体总强度理论提出一种新的岛式上层建筑强度计算方法。该方法良好适应当前船体设计计算现状,可有效利用船舶设计计算过程中的船体总强度计算结果,可克服上层建筑传统计算方法存在的缺点、满足结构优化设计的要求。分别使用有限条法和本文方法对某船上层建筑结构总强度进行计算,发现有限条法的计算结果偏小。     

基于PCL的舰船结构强度评估系统开发

舰船的结构强度评估对于舰体结构安全具有重要意义.为了提高舰船的结构强度评估的效率和系统性,利用MSC.Patran的二次开发功能,基于PCL语言开发了舰船结构强度评估系统,能够对舰体结构进行规范计算和直接计算.规范计算包括总纵强度、局部强度、极限强度、稳定性及疲劳强度的校核;直接计算包括屈服强度评估,屈曲强度评估以及基于谱分析的疲劳强度评估.某舰的算例表明,系统能够很好地完成舰船结构强度评估的各项内容,该系统的开发为舰船结构强度评估提供了有利的工具.     

Numerical weight function method for the structural analysis of ships: a speedy direct calculation with condensed structural information

The weight function method was originally derived for crack problems to calculate stress intensity factors for arbitrary loading conditions. In this article, a numerical weight function method has been extended to formulate the structural response analyses of two-dimensional elasticity, plate-bending, and three-dimensional plate-structures by using the finite-element method. The solution procedure is based on the well-known Maxwell–Betti reciprocal theorem, which is applied to the original and properly defined auxiliary problems. The present numerical weight function may be considered as a finite-element version of a Green’s function in an integral equation solution scheme. Although ship structures are certainly analysed by the finite-element method in a practical design procedure, the weight function approach has not yet been realized. The method is very useful for the analysis of structures subjected to a vast range of loading conditions, because structural responses can simply be calculated by the inner product of the universal weight function and load vectors. The validity and convergence characteristics of the present method are investigated by two-dimensional elastic and plate-bending problems, respectively. Finally, the method is applied to the calculation of the response amplitude operator of a stress component at a critical structural detail of a double-hull tanker, and the speed and efficiency of the method are quantitatively discussed based on the practical results.