渤海某導管架平臺管結點焊縫的疲勞壽命預測.pdf

1、隨著社會的高速發(fā)展，陸上資源慢慢匱乏，海洋資源逐漸被開發(fā)，于是海上平臺應運而生，本文的研究對象即為海上平臺中的導管架平臺。導管架平臺長期處在復雜的海洋環(huán)境中，時刻遭受著各類載荷的侵襲，導管架平臺事故也接連發(fā)生。大量的實踐及分析表明:導管架平臺事故的發(fā)生多是由其管節(jié)點焊縫的疲勞失效造成的。所以，為了保證導管架平臺在服役期間的安全性和可靠性，對導管架平臺的管節(jié)點焊縫進行疲勞壽命的預測有著至關重要的作用。
　　本文以渤海某導管架平臺為研

2、究對象，以ANSYS Workbench為分析工具，研究分析了該導管架平臺在風載荷和波浪載荷共同作用下管節(jié)點熱點焊縫的應力—時間歷程，并對熱點焊縫進行了疲勞壽命的預測和分析。具體的預測流程主要包括:對導管架平臺所受的載荷進行分析，并利用MATLAB對風載荷、波浪載荷進行模擬;對導管架平臺進行靜力分析，對熱點管節(jié)點焊縫進行確定;對導管架平臺進行模態(tài)分析，得到導管架平臺前六階模態(tài)對應的固有頻率，并通過計算得到導管架平臺的阻尼，為之后的動力分

3、析奠定基礎;對導管架平臺進行瞬態(tài)動力學分析，得到導管架平臺在風載荷和波浪載荷共同作用下熱點焊縫的應力—時間歷程;利用雨流計數法得到管結點熱點焊縫的應力譜，同時利用BS7608標準確定管結點熱點焊縫的S-N曲線，之后結合線性累計損傷理論得到各個管結點熱點焊縫的疲勞壽命;最后對海水腐蝕對導管架平臺管結點焊縫疲勞壽命的影響進行了分析。
　　通過上述工作，本文成功得到了導管架平臺管結點熱點焊縫的疲勞壽命，約為21年，即導管架平臺的預測疲勞