在役導管架平臺疲勞損傷斷裂評估研究.pdf

1、對于船舶和海洋結(jié)構(gòu)物等大型的焊接結(jié)構(gòu)來說，疲勞裂紋損傷是不可避免的損傷形式之一，疲勞斷裂力學已經(jīng)成為工程結(jié)構(gòu)強度和可靠性分析的必要工具，對含裂紋損傷的構(gòu)件進行安全評估是確保此類結(jié)構(gòu)安全運行的關(guān)鍵。
　　由于結(jié)構(gòu)裂紋區(qū)域應力分布的復雜性以及影響參數(shù)的多樣性，為含疲勞裂紋結(jié)構(gòu)的評估帶來了困難。由于海洋平臺結(jié)構(gòu)的本身以及所處環(huán)境的特殊性，運用傳統(tǒng)的斷裂判據(jù)對其進行評估具有一定的局限性，并且繁瑣的計算也很難直接應用到工程實際上。
　

2、　本文采用ANSYS有限元軟件模擬某導管架平臺結(jié)構(gòu)的表面裂紋,并對裂紋前沿各個位置的應力強度因子的分布規(guī)律,以及裂紋形狀系數(shù)對該規(guī)律的影響進行了研究。在此基礎(chǔ)上，參照BS7910規(guī)范,采用斷裂力學方法,將平臺整體有限元分析與局部斷裂力學分析相結(jié)合,基于“合于使用”原則,對平臺構(gòu)件裂紋進行了評估,主要做了以下工作：
　?。?）對海洋平臺損傷評估的研究背景和意義，相關(guān)理論進行闡述,說明斷裂力學方法是對海洋平臺結(jié)構(gòu)進行評估有效的方法。<

3、br>　?。?）系統(tǒng)歸納和總結(jié)介紹了基于斷裂力學的疲勞評估方法，包括應力強度因子的計算方法，疲勞裂紋擴展速率模型，斷裂判據(jù)等。
　?。?）對于平臺正常工作的工況下，計算風載荷、波浪載荷、海流載荷及工作載荷的大小和分布。
　　（4）采用大型通用有限元軟件建立了某導管架式平臺整體有限元模型，計算平臺整體的應力分布，按照規(guī)范對其進行了強度校核。
　?。?）分析了傳統(tǒng)斷裂評估準則在實際應用上的局限性，介紹了基于“合于使用”準則