自升式平台结构安全评估方法研究

作     者：梁光辉 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨树耕

授予年度：2007年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主      题：自升式平台 安全评估 数据库 Visual Basic 有限元 ANSYS 

摘      要：海洋平台结构是海洋油气资源开发的基础性设施,是海上生产作业和生活的基地。目前现役的海洋平台中很多都是已经服役多年的平台,如何保证它们结构的安全性成为当今重要的问题。 本文以某一自升式平台为例,研究了老龄自升式平台的结构安全评估的方法。自升式平台船体结构复杂,如何正确模拟平台的真实结构,这对有限元建模过程也提出了很高的要求。本文首先建立了与有限元计算有关的平台结构的模型数据库,包括平台的舱室表,板架列表,板格列表,板材列表,骨材列表,以及相关的型材表,并设计了直观友好的数据库界面。通过数据库,可以了解到平台舱室的分布位置,板材的位置以及厚度,骨材的位置以及尺寸等,并可以通过界面完成对数据库中板材和骨材厚度的修改。 本文采用大型通用有限元软件ANSYS建立平台的整体有限元模型,并结合数据库进行有限元结构的属性赋值和模型的mesh工作。按照不同的工况进行载荷组合,计算出不同工况下平台结构的详细变形和应力结果,对平台的结构安全性进行了分析和评估。 平台模型数据库与有限元软件的结合,方便了材料的尺寸、厚度的修改和添加,并可以准确的完成模型的mesh工作。本文的意义不仅仅在于完成文中的自升式平台结构的安全性能评估,更重要的在于对于类似复杂平台的结构安全评估提供了一定的借鉴和指导意义。