手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
自升式平臺在海洋石油開發(fā)中被廣泛應(yīng)用，因作業(yè)需要，自升式平臺一般都配備很多大型設(shè)備，如主機、發(fā)電機、大功率泵、罐體，以及各類絞車。此類設(shè)備一般重量較大，需專門設(shè)計底座承載，且底座應(yīng)位于船體甲板的析材或加強處，以保證船體甲板強度。大型設(shè)備的底座強度有限元分析是自升式平臺設(shè)計階段的重要研究內(nèi)容。自升式平臺的工況包括拖航工況和工作工況，一般來講，平臺拖航工況是此類底座結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制載荷工況。自升式平臺在拖航狀態(tài)下，受水流流體阻力、波浪和氣流的復(fù)合作用，平臺體會產(chǎn)生橫向和縱向搖擺運動以及升沉運動。在平臺復(fù)雜的運動條件下，重型設(shè)備將產(chǎn)生較大的運動慣性力，易對平臺底座結(jié)構(gòu)造成破壞，因此要求底座具有足夠的結(jié)構(gòu)強度。為此，針對自升式平臺在拖航工況下底座結(jié)構(gòu)強度可靠性，從原理和算例分析兩個步驟對平臺應(yīng)急發(fā)電機底座結(jié)構(gòu)強度進行分析。
按中國船級社《海上移動平臺入級與建造規(guī)范》自升式海洋平臺遷移工況可分為油田內(nèi)遷移和遠(yuǎn)洋遷移，以遠(yuǎn)洋遷移為例，作用在設(shè)備底座上的力按如下確定:“按周期10 s，單邊橫搖擺幅15°或單邊縱搖擺幅10°時的作用力及平臺在相應(yīng)傾角時重力作用力的120%求得。因此利用式即可求得底座上的作用力。
以某平臺應(yīng)急發(fā)電機底座為例，分析其結(jié)構(gòu)強度是否滿足拖航工況要求。此設(shè)備總重9.5 t，底座位于14 -23肋位強橫梁之間、距中縱剖面14.90 m的右舷3層生活樓甲板區(qū)域，結(jié)構(gòu)形式為縱向延伸的T型結(jié)構(gòu)，且中間有橫梁及肘板加強，見圖以遠(yuǎn)洋拖航為例，按式計算設(shè)備拖航狀態(tài)的運動加速度此設(shè)備底座的計算工況可分為靜載工況、橫搖及升沉、縱搖及升沉3種分析工況。
將發(fā)電機底座沿長度方向簡化為兩端鉸支的簡支梁，選取最為危險的一根底座梁作為研究對象。靜載工況把表中的設(shè)備重量以及相應(yīng)面積的甲板。
此種工況下，將表中的橫搖動力彎矩轉(zhuǎn)化為作用于兩根底座梁的拉、壓力偶。選取受到向下作用力的梁作為分析對象，與表中的設(shè)備重量、相應(yīng)甲板活載荷疊加，轉(zhuǎn)化為梁上的均布載荷。
此種工況下，將表中的縱搖動力彎矩作用于底座梁或轉(zhuǎn)化為線性分布載荷，與表中的設(shè)備重量、相應(yīng)甲板活載荷疊加。
底座梁剖面特性應(yīng)計入帶板及甲板下縱骨對其的影響。
拖航工況作為設(shè)備底座設(shè)計的控制工況，拖航時產(chǎn)生的軸向及側(cè)向載荷可忽略不計，但產(chǎn)生的搖擺動力彎矩對底座結(jié)構(gòu)強度影響較大；
算例中，平臺應(yīng)急發(fā)電機底座結(jié)構(gòu)最大彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力均在規(guī)范要求范圍之內(nèi)，能夠滿足復(fù)雜運動條件下的安全生產(chǎn)要求。
專業(yè)從事有限元分析公司│有限元分析│CAE分析│FEA分析│技術(shù)服務(wù)與解決方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司www.zhaojia007.cn，轉(zhuǎn)載請注明出處和相關(guān)鏈接！