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1、维普资讯http://www.cqvip.comSHENGINEERING船舶工程、b1.28No.32006总第28卷,2006年第3期张力腿平台拉索的疲劳损伤曾晓辉,沈晓鹏,吴应湘(中国科学院力学研究所工程科学研究部,北京100080)摘要:目前在分析张力腿平台(TLP)疲劳损伤时,通常限定平台只发生小位移,未考虑不利工况下平台发生有限位移的情况.在分析模型中考虑有限大位移后,会引入多种非线性因素,也会使TLP的动力响应明显不同于小位移情况,因此研究TLP有限位移下非线性波浪载荷引起的疲劳损
2、伤十分重要.首先求得随机海浪作用下TLP拉索应力的时间历程曲线,并采用雨流法对其进行计数得到疲劳载荷谱;然后依据Miner累积损伤模型,求得TLP拉索在不利工况下的疲劳损伤;最后对ISSCTLP平台拉索在某海况下进行了疲劳损伤短期计算,并说明TLP拉索疲劳可靠度的计算方法.关键词:海洋工程;张力腿平台;疲劳损伤;短期分析;有限位移;非线性动力响应;波浪载荷中图分类号:P742文献标识码:A文章编号:1000.6982(2006)03—0018-04Fatiguedamageofthetether
3、oftensionlegplatformZENGXiao—hui,SHENXiao-peng,WUY'mg—xiang(DivisionofEngineeringSciences,InstituteofMechanics,CAS,aeijing100080,China)Abstract:MostoftheexistingmethodsforanalyzingfatiguedamageofthetetheroftensionlegptaOCorm(rLP)restrictthedisplaceme
4、ntsofTLPtosmallmagnitude,leavingoutofthecaseofaccountthecaseoffinitedisplacementsinadverseoperationstate.Iffinitedisplacementsareconsideredinthemathematicalmodel,manynonlinearfactorswillbeintroduced.AndthedynamicresponsesofTLParelargelydiferentfromth
5、atofsmalldisplacements.ThenitisimportanttostudythefatiguedamageofthetetherinducedbynonlinearwaveloadsintheconditionthatTLPmoveswithfinitedisplacements.Thestresstimehistoriesofthetetherinrandomwavesarecalculated,andthentherainflowcountingmethodisemplo
6、yedtoobtainthefatigneloadspectrum.TheMinerlinearcumulativelawmodelisusedtogetthefatiguedamageofthetetherofTLPinadverseoperationstate.Theshort-termanalysisoffatiguedamageoflSSCTLPincertainseastateispermed.Thecalculatemethodforthepredictionofreliabilit
7、yofthewtherisshown.Keywords:oceanengineering;tensionlegplaOColmfrLP):fatiguedamage;short-termanalysis,"finitedisplacements;nonlineardynamicresponse;waveloads0引言介于两者之间.张力腿平台(Ⅱ)是一种典型的深海平台,主TLP在海浪作用下做不规则运动,其动力响应是要由顶部模块、小水线面浮体、系泊系统、基础和立一个随机过程.由此在TLP拉索中引起
8、随机的交变应管等五部分组成【1】.在水平面内,它们可以有相对较大力.在交变应力作用下,拉索中的微小缺陷可能发生疲幅度的运动;而在铅垂面内则运动较小.这种结构使其劳扩展.一旦产生疲劳破坏,平台安全就会受到严重威动力特性既不同于传统的刚性固定式平台(导管架或胁,甚至会使生命财产遭受重大损失.因此,TLP拉索重力式平台),也不同于顺应式的船舶和FPSO,而是的疲劳损伤是设计中必须考虑的一个关键问题.收稿日期:20064)1—11;修回日期:2006-03—30项目性质:中国科学院知识创新工程(KJCX
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