详情

原文传递 FPSO结构疲劳分析

论文题名：	FPSO结构疲劳分析
关键词：	FPSO;疲劳分析;动力学分析;有限元;船舶结构
摘要：	近年来,随着结构疲劳损伤导致的船体损伤事故的时有发生,船舶结构疲劳已经成为导致海损事故的重要原因之一,船体疲劳现象在世界范围内越来越受到普遍的关注和研究.FPSO通常通过系泊系统长期系留于恶劣海洋环境中作业,所承受的疲劳载荷主要是交变波浪载荷及频繁装卸载所引起的载荷,它不同于航行船舶,无法躲避恶劣海况,不能定期进坞维修保养,一直处于服务状态,因此其疲劳问题更加突出.且由于FPSO自身的结构特点及其特殊的工作状态,使得FPSO疲劳计算与普通航行船舶相比有其特殊性,主要表现在疲劳校核区域较多、疲劳寿命的高要求等. 本文研究的主要内容是提出一种对FPSO结构进行疲劳分析的方法并用其对一艘FPSO进行疲劳分析.本文在对FPSO整体有限元模型采用模态叠加法进行瞬态动力学分析所得到的应力及变形结果的基础上,观察找出船体结构中节点和单元应力最大的一段局部结构,细化并生成新的有限元分析模型.根据整体模型中得到的节点动力响应结果,在局部模型边界节点上施加动力边界条件,并采用缩减法再次进行瞬态动力学分析.计算完成后再次观察所得结果,进一步取出最大应力所在的一段局部纵向舱壁结构,再次重建和细化单元结构,并从此次动力分析的结果中分析得出纵向舱壁结构边界节点上所受节点力的时间历程函数. 在舱壁模型边界节点上施加动力分析结果中节点力的平均值后进行有限元的结构静力学分析,最后将静力分析结果文件导入疲劳分析程序MSC.Fatigue中采用S-N曲线法进行疲劳寿命分析. 整个分析过程采用逐级细化模型,逐步逼近最危险区域的方法,分析的结果充分证明了这一套疲劳寿命分析方法的有效性及可行性,对海上FPSO疲劳寿命的分析方法的研究和探索有重要的意义.
作者：	张晖
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	杨树耕
授予学位：	硕士
授予学位单位：	天津大学
学位年度：	2005
正文语种：	中文