不同海域Semi平台关键节点的疲劳可靠性分析

为了确保深水半潜式平台(Semi平台)的安全可靠运行,对不同海域深水半潜式平台关键节点的疲劳可靠性进行研究.根据中国南海12个深水海域的波浪统计特征,利用水动力软件WAMIT计算平台疲劳分析的波浪荷载,进行不同工况下平台的应力响应分析,确定平台疲劳关键节点.采用改进的子模型技术分析局部精细子模型的应力响应,运用几何应力外插法计算各疲劳关键节点的热点应力.结合南海12个深水海域海况应用S-N曲线法分析平台各关键节点的疲劳可靠性.结果表明,12个深水海域平台各关键节点的疲劳可靠性指标各不相同,可以满足设计要求,78号海域对平台关键节点的疲劳可靠性影响最大,227号海域影响最小.研究结果可以为深水半潜式平台在南海海域作业时的运行维护和安全评估提供参考.     

14 m大型高空作业平台力学性能分析

目的 分析大型高空作业平台力学性能,确定在3种不同工况下结构危险位置,探讨平台结构构件选择的合理性,为进一步的优化设计提供依据.方法 借助ANSYS建立了以梁单元为基本单元的平台有限元分析模型,并根据吊篮的相关标准建立了3种典型工况,进而进行了平台静态分析,计算高空作业平台在不同工况下的应力强度和具体变形,对其进行分析比较.结果 ANSYS静态分析法得出的最大应力强度为114.978 MPa和最大变形为10.88 mm均在设计要求的范围内,同时指出在危险工况下底部横杆、底部架与边立杆的连接位置是容易发生破坏的.结论 高空作业平台满足力学性能要求,对3种不同工况下的危险部位进行了探讨,为悬吊平台的安全性提供依据,并能够为结构构件的进一步优化选择提供有效方案,具有重要实际意义.     

基于损伤累积效应的半潜式平台结构疲劳分析方法

采用简化法对半潜式钻井平台的疲劳损伤和应力范围进行分析,并通过平台结构疲劳谱闭合分析得到波浪谱的短期分布密度函数,根据Miner线性累积疲劳损伤准则求解平台整体疲劳损伤。研究半潜式钻井平台在极端海况下的疲劳损伤对其疲劳寿命的影响,以及历史疲劳损伤对在用半潜式钻井平台的剩余寿命产生的影响,并提出基于历史损伤累积效应和极端海洋环境载荷作用的半潜式钻井平台剩余寿命分析方法。     

某电动汽车转向节危险工况受力分析研究

将某电动汽车转向节UG模型导入Hypermesh软件进行网格划分.根据转向节的装配形式以及受力分析,对转向节有限元模型进行约束和加载,根据汽车在行驶过程中的三种典型危险工况(紧急制动工况、越过不平路面工况和以最小半径转向且不侧滑工况),对转向节进行了受力分析,通过计算得到了各工况下的转向节计算载荷,得到其各工况应力云图并进行分析,确定了其结构满足安全工作强度要求.     

2018规范对集装箱船结构强度直接计算的影响

根据现行海船规范对集装箱船舱段结构强度直接计算(DSA)的内容修订,通过对一艘135m1 140TEU沿海敞口集装箱船进行结构强度直接计算和评估,从载荷、工况、屈服强度衡准及屈曲评估等方面与旧规范进行对比,分析新规范对集装箱船DSA的影响。结果表明,载荷的修订对应力计算结果的影响不大,屈服强度的校核要求更为全面;新规范进一步完善了屈曲校核的计算方法,对屈曲的要求有所提高。     

计及板厚腐蚀的半潜式平台疲劳裂纹扩展评估

针对半潜式平台疲劳裂纹剩余扩展寿命的计算和预测问题,本文在计及板厚腐蚀的前提下,针对半潜式平台立柱与横撑连接部位的疲劳裂纹进行扩展评估。依照规范选取合适板厚减小系数,利用指数速率模型计算板厚20 a后的腐蚀余量,输入剩余板厚尺寸进行结构整体和局部的响应分析。利用波浪散布数据与传递函数获得离散化的随机疲劳载荷,应用裂纹扩展率单一曲线模型进行裂纹扩展计算,在扩展循环中加入失效评估图FAD进行安全评估,计算得出的裂纹临界尺寸与寿命均比完整板厚下的数值小,而应用单一恒定幅值载荷加载的裂纹扩展寿命比离散化随机载荷加载的数值小。结果表明:在海洋平台结构响应分析中计入板厚腐蚀的影响,利用离散化方式处理随机疲劳载荷与应用FAD进行裂纹扩展安全评估,能提高评估过程及计算结果的合理性。     

深水桁架式Spar平台总体结构强度评估

为设计出安全、可靠的桁架式Spar平台结构,针对桁架式Spar平台的结构特点和受力特征,以平台结构整体的弯矩、剪力为控制内力确定控制荷载工况,并结合ABS规范对平台结构进行了强度校核。首先介绍了桁架式Spar平台结构强度校核的分析流程;然后建立了考虑系泊、立管系统的Spar平台耦合运动模型,并进行了平台水动力分析,确定了平台最不利荷载工况;最后基于准静态分析方法和局部精细化有限元模型,对最不利荷载工况下平台结构进行了强度分析,并根据规范对平台主体结构进行了强度校核。结果表明:平台关键连接部位应力水平很高,应力比都超过了0.9,评估结果可为类似平台结构的分析和强度设计提供参考。     

自升式平台桁架式桩腿结构选型方法

为优化自升式平台桁架式桩腿结构构型,采用参数化建模技术和SESAM的Geni E软件,对不同构型桩腿的结构强度和总体性能进行评估.选取拖航工况和自存工况进行分析,结合母型资料,拖航工况时选取不同的桩腿节距构型进行强度评估;自存工况时选取不同的弦管间距和桩腿节距构型对平台抗倾覆能力、最大支反力、锁紧力以及桩腿组件UC值进行计算.以满足强度和经济性最优为原则,结合各构型桩腿结构质量,给出最优的桩腿结构构型方案.该方法快速完成了某型自升式平台的桩腿构型选取,结果表明该方法是自升式平台设计初期桩腿结构选型和优化的有效方法.     

基于多工况的重载压裂车车架静动态强度分析

压裂车道路行驶及压裂工作下承受较多的载荷类型：弯曲载荷、扭转载荷、纵向以及侧向载荷等。为真实计算压裂车多工况下的车架强度,建立车架有限元模型,分析其在满载弯曲、紧急制动、紧急转弯、满载扭转、大泵中压冲击、大泵高压冲击等6种工况下的载荷,并用有限元法求出载荷下车架上的应力云图和变形云图。根据分析结果可知,道路行驶中车架应力最大的是扭转工况,为275MPa;压裂工况下车架应力最大的是大泵高压冲击工况,为307MPa。此结果通过试验得到了验证,为压裂车车架结构强度的改进提供依据。     

基于多工况的重载压裂车车架静动态强度分析

压裂车在道路行驶和压裂工况下承受较多的载荷类型,包括弯曲载荷、扭转载荷、纵向载荷和侧向载荷等。为真实计算压裂车多工况下的车架强度,建立车架有限元模型,分析其在满载弯曲、紧急制动、紧急转弯、满载扭转、大泵中压冲击、大泵高压冲击等6种工况下的载荷情况,并用有限元法求出载荷下车架上的应力云图和变形云图。根据分析结果可知:道路行驶中车架应力最大的是扭转工况,为275 MPa;压裂工况下车架应力最大的是大泵高压冲击工况,为307 MPa。此结果通过试验得到了验证,为压裂车车架结构强度的改进提供依据。       

A novel tuned heave plate system for heave motion suppression and energy harvesting on semi-submersible platforms

Deepwater offshore structures such as semi-submersible platforms suffer powerful ocean waves due to their location and site condition. The long distance away from the shore also brings many difficulties to energy supply for the platform operation. How to reduce the response of the platform and convert the wave energy into electrical power is a meaningful topic. In this paper, a tuned heave plate system (THP) is presented and designed to be employed on a semi-submersible platform for heave motion suppression and energy harvesting. This THP system is composed of spring supports, a power take-off system (PTO), and a heave plate. The PTO system is a permanent magnet linear generator (PMLG), which could directly convert the kinetic energy of the heave plate into electronic power. The stiffness of the spring supports is designed based on the principle of the tuned mass damper (TMD). The numerical model of the platform and the THP system is established according to the hydrodynamic analysis results of the platform. The model is tested and modified by scale model tests on the platform in the wave tank. A parameter study, including the size, tuned period, and damping ratio of the THP system, is conducted systematically based on the numerical model. The optimal parameters of the THP are selected due to the maximum heave motion reduction under severe wave conditions in South China Sea. The performance of the semi-submersible with and without the THP system under different wave conditions is analyzed. It is demonstrated that this novel tuned heave plate system could reduce the heave motion of the semi-submersible platform significantly and generate considerable power, which makes the THP system have a broad prospect for development.     

深水半潜式钻井平台动力定位实时交互仿真系统

为了模拟深水半潜式钻井平台在复杂海况下的动态响应,对动力定位平台的低频运动与环境载荷进行了数学建模.根据深水钻井平台海上作业的安全等级要求,设计并搭建了DP-3级动力定位实时交互式仿真系统,该交互系统主要包括DP-3级动力定位控制系统与视景仿真系统.给出了DP-3级动力定位控制系统的体系结构.详细阐述了视景仿真系统与D...     

半潜式海洋平台动力定位控制系统研究现状与进展

在分析与总结相关文献的基础上,介绍了动力定位系统的优缺点;介绍了半潜式石油平台动力定位控制系统的原理、组成、结构以及一般定位精度要求和常见位置参考方式;着重对比分析了动力定位系统建模以及半潜式海洋平台动力定位控制方法,并针对目前研究现状及热点问题提出了研究展望．     

套筒加强T型管节点在轴向压力作用下的极限强度分析

根据半潜式平台立柱与浮体的连接方式,提出了一种新的管节点加强方法.在弦管与撑管连接处用套管进行加强,以改善管节点处应力集中,提高管节点的极限强度.作为整体研究的一部分,文中利用有限元方法,对此种加强方法在管节点承受轴向载荷时的加强效果进行了计算.结果表明用套筒加强可以很大程度上提高T型节点的极限强度,但套筒的几何参数对加强效果有很大的影响.     

4TPS-PS并联四自由度电动平台的受力特性研究

针对稳定跟踪系统需求,建立4TPS-PS并联四自由度平台运动学模型,推导雅克比矩阵,对平台运动情况下的受力进行分析,推导出平台输出力与各作动缸驱动力之间的关系式,与没有从动支链的3-RPS并联机构的力学特性进行比较,分析4TPS-PS并联机构的受力特点,表明4TPS-PS结构是并联型稳定跟踪平台的理想选择.对实验室样机在工作空间内受力情况进行仿真计算,分析从动支链受力与平台结构参数的关系,为优化设计和运动控制提供依据.     

虚拟仪器技术多仓库环境监控系统应用设计

针对仓库环境条件管理带来的人工成本上升和环境条件管理的复杂性问题,设计了一种多仓库环境集中监控系统.以工控机作为智能控制平台,用虚拟仪器技术设计人机交互界面和后台自动控制程序,控制系统将传感器采集的实时数据进行处理,然后输出控制信号对多个仓库的环境进行实时监测和调节控制,使仓库环境条件始终稳定在要求的范围内,实现一个人对多个仓库进行集中监控.试验结果表明:此方案可以很好满足设计要求,仓库环境通过本系统控制可以稳定合适的范围内.     

张力腿浮式风机筋腱失效模式下瞬态响应分析

针对风力机-张力腿型支撑平台-筋腱耦合系统,对全耦合动力学仿真软件FAST的系泊载荷计算模块进行二次开发,采用时域分析方法对张力腿浮式风机（FOWT）WindStar TLP system筋腱失效模式下的瞬态响应进行数值仿真分析. 重点研究50 a一遇海况中不同浪向下的浮式风力机支撑平台运动、机舱加速度和筋腱张力等关键参数的瞬态响应. 结果表明：在该工况下支撑平台运动、机舱加速度、筋腱张力的瞬态响应较显著;失效筋腱位于背浪侧时的浮式风力机瞬态响应大于失效筋腱位于迎浪侧时的浮式风力机瞬态响应,当位于背浪侧的失效筋腱与波浪共线时,浮式风力机瞬态响应最大;在极端海况中筋腱失效模式下的筋腱系统安全系数符合美国船级社规范要求,表明该张力腿型浮式风力机具备较好的自存性.     

长株潭区域物流园物流信息平台规划的新探索

区域信息平台的建设是物流园区最重要的一个基础建设项目,通过分析高新技术条件下长株潭区域物流园区信息平台的功能需求,提出如何建立物流园区信息平台的系统架构,以及实施物流园区信息平台建设的步骤.     

基于模糊数据融合的液氢供应系统健康评价方法

提出了液氢供应系统健康状况的定量综合评价指标———健康度,将基于模糊集的数据融合方法用于健康度的计算。该方法利用层次分析法来确定各个传感器监测参数的重要程度系数,利用模糊综合评判对多传感器数据进行融合,利用二级指标评判融合策略对各时序点数据进行融合,最后通过去模糊化方法计算得到液氢供应系统的综合健康度和各个监测参数的健康度。在此基础上,建立了火箭发动机试验台液氢供应系统的健康评价体系。试验结果表明,该方法能够对试验台液氢供应系统的健康状况进行定量的、合理的评价。