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自升式平台收放桩时桩腿撞击力时域分析研究

中国造船 2016年第3期57卷 45-53页

作者：马网扣杨含坤中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 上海外高桥造船有限公司上海200137

自升式平台收放桩时桩腿与海床间的撞击力是决定作业气象窗口的主要参数。基于能量守恒定律和刚性地基的假定推导桩腿撞击力公式,建立桩腿撞击安全因子的评估方法。应用平台运动时间历程的频-时域转换方法,通过频域和时域分析确定自主... 详细信息

自升式平台收放桩时桩腿与海床间的撞击力是决定作业气象窗口的主要参数。基于能量守恒定律和刚性地基的假定推导桩腿撞击力公式,建立桩腿撞击安全因子的评估方法。应用平台运动时间历程的频-时域转换方法,通过频域和时域分析确定自主开发的350英尺自升式钻井平台收放桩作业时的许用有义波高。论文建议的桩腿与海床撞击力的时域分析方法可为其它类型自升式平台收放桩作业分析提供参考。

关键词：自升式平台收放桩气象窗口桩腿撞击力安全因子时域分析许用有义波高

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自升式平台齿轮齿条损伤温度检测方法

中国石油大学学报（自然科学版） 2013年第3期37卷 141-146页

作者：曹宇光张士华李森刘海超中国石油大学储运与建筑工程学院山东青岛266580 胜利石油管理局钻井工艺研究院山东东营257017

基于ANSYS有限元软件建立某自升式平台升降系统齿轮齿条啮合三维有限元模型,分析齿轮齿条啮合过程中轮齿温度场分布。在此基础上,建立磨损、点蚀、裂纹损伤齿轮模型,对比分析损伤齿轮与完整齿轮啮合过程中温度场分布的差异。结果表明:... 详细信息

基于ANSYS有限元软件建立某自升式平台升降系统齿轮齿条啮合三维有限元模型,分析齿轮齿条啮合过程中轮齿温度场分布。在此基础上,建立磨损、点蚀、裂纹损伤齿轮模型,对比分析损伤齿轮与完整齿轮啮合过程中温度场分布的差异。结果表明:利用高精度红外热像仪可以准确捕捉啮合过程中轮齿温度场分布;温度场检测是自升式平台升降系统齿轮齿条无损检测的一种新方法。

关键词：有限元分析自升式平台齿轮齿条啮合温度场

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自升式平台桁架式桩腿结构选型方法

哈尔滨工业大学学报 2016年第10期48卷 155-161页

作者：朱亚洲孙承猛林海花张晓宇秦洪德姜滨哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003 中国石油集团渤海装备辽河重工有限公司辽宁盘锦124010

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... 详细信息

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.

关键词：自升式平台桁架式桩腿构型选取强度拖航工况自存工况

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自升式平台桩靴结构优化设计

中国造船 2013年第3期54卷 78-84页

作者：唐文献秦文龙张建唐振新钱浩曹俊江苏科技大学镇江202013

结合有限单元法和尺寸优化理论,对某自升式海洋平台的桩靴结构进行了设计与优化。根据桩靴设计要求确定各部件尺寸和相应材料参数,以此建立桩靴的有限元模型。针对CCS对桩靴提出的工况依次进行分析计算,获得各工况下应力与位移的分布特... 详细信息

结合有限单元法和尺寸优化理论,对某自升式海洋平台的桩靴结构进行了设计与优化。根据桩靴设计要求确定各部件尺寸和相应材料参数,以此建立桩靴的有限元模型。针对CCS对桩靴提出的工况依次进行分析计算,获得各工况下应力与位移的分布特征和土壤作用力在结构中的传递路径。然后进行板厚尺寸的优化。计算结果表明,桩靴在偏心工况且偏心角度为60°时应力达到最大,且土壤流失可能性最高;尺寸优化后,桩靴的质量明显减少,应力分布更加均匀,材料利用率得到有效提高。

关键词：自升式平台桩靴土壤流失尺寸优化有限元分析

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自升式平台齿轮齿条强度有限元分析

中国石油大学学报（自然科学版） 2010年第6期34卷 120-124页

作者：曹宇光张卿张士华中国石油大学储运与建筑工程学院山东青岛266555 胜利石油管理局钻井工艺研究院山东东营257017

基于有限元软件ANSYS建立某自升式平台升降系统齿轮齿条的三维模型,并计算平台在预压状态下齿轮齿条的应力,分析齿轮齿条在不同啮合位置时的Von mises应力和齿面接触应力的分布情况,并将其与公式计算值进行对比。结果表明:齿轮齿条啮合... 详细信息

基于有限元软件ANSYS建立某自升式平台升降系统齿轮齿条的三维模型,并计算平台在预压状态下齿轮齿条的应力,分析齿轮齿条在不同啮合位置时的Von mises应力和齿面接触应力的分布情况,并将其与公式计算值进行对比。结果表明:齿轮齿条啮合过程中接触面上应力呈带状分布,最大应力出现在带状区域的两端,带状区域的中部应力相对较小;齿面和齿根是齿轮齿条啮合接触过程中容易失效的部位,升降系统齿面接触应力与齿根弯曲应力偏高,在升降系统的设计中应采取措施降低相应应力或提高材料强度;基于有限元方法的计算结果与公式计算值误差较小,可以作为该齿轮齿条强度分析的依据。

关键词：自升式平台齿轮齿条接触应力弯曲应力有限元分析

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自升式平台带齿条圆柱桩腿挤压冰力

哈尔滨工程大学学报 2015年第4期36卷 479-483页

作者：王译鹤岳前进大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

为了研究作用在自升式平台结构带齿条桩腿上的冰力,进行了一系列模型实验来对比两侧带齿条的圆柱压头和不带齿条的光滑圆柱压头上的冰力。实验结果表明:当齿条尺寸相对圆柱直径较小时,自升式压头上的最大挤压冰力与圆柱压头上的最大挤... 详细信息

为了研究作用在自升式平台结构带齿条桩腿上的冰力,进行了一系列模型实验来对比两侧带齿条的圆柱压头和不带齿条的光滑圆柱压头上的冰力。实验结果表明:当齿条尺寸相对圆柱直径较小时,自升式压头上的最大挤压冰力与圆柱压头上的最大挤压冰力差别不大,且齿条方向与冰板运动方向夹角的改变,对自升式压头上的最大挤压冰力无显著影响。根据对模型实验结果的分析,提出自升式平台带齿条桩腿上挤压最大冰力的计算方法,并指出了自升式平台上存在的3种挤压冰力模式。

关键词：自升式平台带齿条桩腿最大挤压冰力挤压冰力模式模型实验

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自升式平台桩靴周围土体冲刷机制及数值模拟

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 154-161页

作者：殷启帅龙洋马永奇薛倩玲杨进李俐中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室北京102249 海南大学海洋科学与工程学院海口570228

为了评估自升式平台插桩后桩靴周围土体受波流-海流作用局部冲刷的安全性,基于计算流体动力学通过数值模拟建立波流作用下的桩靴周围土体局部冲刷的三维有限元数值模型,通过求解Navier-Stokes方程,准确模拟桩靴周围流场变化情况;基于现... 详细信息

为了评估自升式平台插桩后桩靴周围土体受波流-海流作用局部冲刷的安全性,基于计算流体动力学通过数值模拟建立波流作用下的桩靴周围土体局部冲刷的三维有限元数值模型,通过求解Navier-Stokes方程,准确模拟桩靴周围流场变化情况;基于现场作业场址参数和实际海况条件下建立适用于自升式平台桩靴周围土体局部冲刷的工程分析方法,将数值结果与试验结果进行对比;讨论自升式平台在不同入泥深度和作业周期下桩靴周围土体局部冲刷问题。结果表明:波流共同作用下自升式平台桩靴入泥深度对桩靴周围土体局部冲刷深度具有较大影响,当桩靴入泥深度越小时,桩靴周围越容易发生局部冲刷;基于桩靴不同入泥深度工况针对性地制定冲刷防护措施,降低桩靴周围土体局部冲刷深度,有效降低工程作业风险。

关键词：数值模拟自升式平台插桩冲刷机制

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自升式平台桩基土体变形规律与破坏机理分析

中国海洋大学学报（自然科学版） 2012年第11期42卷 111-116页

作者：张其一中国海洋大学工程学院山东青岛266100 山东省海洋工程重点试验室山东青岛266100

研究自升式平台桩基土体的变形规律与失稳机理,对合理评价平台桩基的稳定性具有十分重要的意义。本文基于Galerkin数值分析方法,采用网格重绘与插值技术,利用Abaqus/Stand的牛顿求解方法对平台插桩过程进行大变形分析,较为准确地研究了... 详细信息

研究自升式平台桩基土体的变形规律与失稳机理,对合理评价平台桩基的稳定性具有十分重要的意义。本文基于Galerkin数值分析方法,采用网格重绘与插值技术,利用Abaqus/Stand的牛顿求解方法对平台插桩过程进行大变形分析,较为准确地研究了边界非线性对土体变形规律与破坏机理的影响。通过Abaqus二次开发接口,合理地模拟了桩土界面摩擦特性,以及海床土层剪切强度沿深度非均匀变化特性对海床极限承载能力和破坏机理的影响。揭示了插桩过程中桩周土体的变形规律与失稳模式,给出了插桩入泥深度与极限承载力曲线,并将计算结果同Skempton、Hansen等计算公式进行了合理对比。结果表明:本文给出的桩基土体变形规律与破坏机理,能够较为合理地揭示自升式平台插桩过程中海床土体的大变形特性,以及较为合理地评估自升式平台桩基极限承载能力。

关键词：自升式平台大变形分析变形规律破坏机理 Abaqus

非线性波浪载荷下自升式平台动力响应极值预报

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中国造船 2022年第5期63卷 82-91页

作者：何林柴威杨龙霞李春宝施伟高性能船舶技术教育部重点实验室(武汉理工大学) 武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 上海船舶设备研究所上海200031 大连理工大学建设工程学部大连116000

为解决非线性波浪载荷作用下自升式平台随机动力响应计算和可靠性评估的问题,通过分析自升式平台倾覆力矩特性,建立了关于平台动力响应的随机微分方程;结合线性滤波器理论,构建了相应的具有马尔科夫过程属性的动力学系统。对控制该系统... 详细信息

为解决非线性波浪载荷作用下自升式平台随机动力响应计算和可靠性评估的问题,通过分析自升式平台倾覆力矩特性,建立了关于平台动力响应的随机微分方程;结合线性滤波器理论,构建了相应的具有马尔科夫过程属性的动力学系统。对控制该系统概率属性的Fokker-Planck方程用路径积分法求解,获得动力响应统计特性。计算结果表明,路径积分法能准确、高效地预报平台动力响应,波浪载荷的非线性特性将增强平台的动力响应。采用路径积分法计算得到倾覆力矩的平均穿越率,结合泊松近似假设对倾覆力矩的极值分布进行了准确预报,为初步设计阶段评估平台的可靠性与安全性提供参考。

关键词：自升式平台非线性载荷极值预报路径积分法动力响应