论文部分内容阅读
自升式海洋平台是被使用最广泛的海洋石油勘探开发大型装备工具。保证其海上作业的安全，是每个海洋工程从业者的共同目标。其中风浪等环境载荷作用下的结构安全性是最基本的要求，这要求海工设计人员在其工作中要充分考虑环境载荷对主结构的影响，反复对极端海况下的结构强度进行校核。而针对自升式平台主要受环境载荷作用的桩腿和桩靴的结构特点，需要有一个专用的有限元建模及分析工具，以避免大量重复的模型设计修改的操作，提高工作效率。ANSYS是著名的大型通用有限元分析软件，具有强大的求解器和前、后处理功能，能为解决复杂、庞大的工程实际问题。但作为通用有限元软件，ANSYS在具体的专业问题解决上有所欠缺，对用户的力学、有限元知识以及工程经验有较高的要求。同时由于自升式平台的复杂性和荷载形式的特殊性，在ANSYS提供的二次开发环境中，开发适合自升式平台环境载荷作用下的结构强度分析专门化系统成为ANSYS在自升式平台设计中应用的迫切需要。本文在分析整理自升式平台结构有限元分析方法的基础上，应用VC++6．0开发出自升式平台波浪、风等环境载荷的计算模块，运用APDL开发出自升式平台桩腿和桩靴环境载荷参数化加载模块，然后用ANSYS二次开发接口集成这两个模块。完成的系统可以根据用户输入的自升式平台桩腿桩靴的结构参数，及波高、水深和风速等环境参数实现快速的有限元建模求解以及根据规范要求提取相应结果的后处理功能。对自升式平台设计初期确定桩腿桩靴各构件详细结构尺寸提供了快速可靠的分析评价工具。最后用此系统计算了某300英尺作业水深的自升式平台实例，通过与SESAM系统计算结果比较，表明此系统计算可信，且建模求解集成，支持模型的参数修改。