浮式平台全概率谱疲劳分析方法.pdf

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1、第32卷第1期中国海洋平台V01．32No．12017年2月CHINAOFFSHOREPLATFORMFeb．，2017文章编号：100I-4500(2017)01-0046—07浮式平台全概率谱疲劳分析方法唐晓晴，李英，刘天尧(天津大学水利工程仿真与安全国g-重点实验室，天津300072)摘要：采用DNV开发的SESAM软件．在研究浮式平台水动力的基础上探究了浮式平台的全概率谱疲劳计算方法。以南海某海域简化的第六代深水半潜式平台为研究对象，建立“Genie建模一Wadam波浪力载荷及水动力计算

2、一Seatra结构应力计算Stofar结构疲劳计算”这一系统的浮式平台全概率谱疲劳计算方法。为验证这一计算方法的合理性，计算简化的半潜式平台的疲劳寿命，为浮式平台的疲劳分析提供参考。关键词：半潜式平台；疲劳分析；全概率谱分析；SESAM中图分类号：U692文献标识码：ATotalProbabilitySpectrumFatigueAnalysisforDeepwaterSemi—SubmersiblePlatformBasedonSESAMTANGXiaoqing，LIYing，I。IUTian

3、yao(StateKeyLaboratoryofHydraulicEngineeringSimulationandSafety，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：BasedonfiniteelementsoftwareSESAM，thetotalprobabilityspectrumfan‘gueanalysismethodoffloatingplatformisexploredafterstudyingthehydrodynamicc

4、harac—teristies．Thesimplifieddeepwatersemi—submersibleplatformintheSouthChinaSeaistakenasanexample，andatotalprobabilityspectrummethodofanalyzingthefloatingplatformisertablishedwhichcontains“ModelinginGeniE，CalculatingwaveforceandRAOinWadam，Structurea

5、nalysisinSestraandFatigueanalysisinStofat”．Toverifythefeasibilityofthemethod，thefatigueofaboveplatformisstudied．Theresultshowsthatthedistributionofthefatiguelifeisreasonablewhichindicatesthatthismethodisfeasibleforpredictingfatiguelifeoffloatingplatf

6、orms．Keywords：semi—submersibleplatform；fatigueanalysis；totalprobabilityspectrumanal—ysis；SESAM0引言随着全球石油消耗量的不断增长，陆地和浅水的石油资源已不能满足社会需求。根据国际能源署公布的数据，近lo年发现的超过1亿吨储量的大型油气田中，海洋油气占60％，其中一半是在水深500m以上的深海，海洋油气勘探开发向深水发展具有重要意义‘“。半潜式平台作为海上深水石油天然气的开发工具，长期受到波浪、海流等作用

7、，结构内部容易产生交变应力，从而导致疲劳破坏，威胁整个平台的安全。据统收稿日期：2016—03—22基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB046802)作者简介：唐晓晴(1993一)，女，硕士研究生第1期唐晓晴，等浮式平台全概率谱疲劳分析方法计，疲劳破坏是导致海洋工程结构物失效的主要形式之一[2一，因此结构的疲劳计算非常必要。目前，固定式平台的管节点疲劳已经相对成熟，但浮式平台在波浪中运动，与固定平台的管节点疲劳计算区另n较大。因此，得出一套完整的浮式平台疲劳计算方法势在

8、必行。目前，船舶与海洋结构物的疲劳分析主要为断裂力学方法、可靠性方法以及5一N曲线法。S—N曲线法中又包括简化分析方法、确定性方法和谱分析法。1984年，wIRsCHINGnl首次提出了Wirsching疲劳可靠性模型，此模型基于s—N曲线，并根据此疲劳可靠性模型并联系统的失效机理作了比较准确的描述。谢文会和谢彬[43计算了南海环境下HYSY981半潜式平台结构应力的长期分布，得到结构应力长期Weibull分布形状参数，根据简化疲劳方法计算了结构的疲劳寿命，但精确性与谱分析相比偏低。张剑波曲。基