基于腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展的自升式海洋平臺(tái)樁腿時(shí)變可靠性研究
本文關(guān)鍵詞:基于腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展的自升式海洋平臺(tái)樁腿時(shí)變可靠性研究 出處:《船舶工程》2016年08期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 自升式平臺(tái)樁腿 裂紋擴(kuò)展 時(shí)變可靠性 腐蝕
【摘要】:文章研究了腐蝕與疲勞載荷耦合作用下自升式平臺(tái)樁腿服役可靠性問題。采用ANSYS對自升式海洋平臺(tái)樁腿結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模,根據(jù)平臺(tái)服役海域的波浪散布圖對樁腿結(jié)構(gòu)的工況進(jìn)行劃分,確定浪濺區(qū)樁腿結(jié)構(gòu)的疲勞關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及其等效應(yīng)力。以樁腿材料E690高強(qiáng)度鋼為對象,進(jìn)行腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn),獲得了不同環(huán)境下的疲勞裂紋擴(kuò)展參數(shù)。提出了基于斷裂力學(xué)的浪濺區(qū)樁腿關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的時(shí)變可靠性模型,與采用現(xiàn)有腐蝕模型的樁腿時(shí)變可靠性指標(biāo)進(jìn)行了對比,結(jié)果表明,文章所提出的方法能有效地反映平臺(tái)樁腿服役期間關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的時(shí)變可靠性變化趨勢,為平臺(tái)在服役期間的安全運(yùn)行與維護(hù)保養(yǎng)提供了理論指導(dǎo)。
[Abstract]:In this paper, the reliability of the pile leg of the jack-up platform under the coupling of corrosion and fatigue load is studied. ANSYS is used to model the pile leg structure of the jack-up offshore platform. According to the wave dispersion diagram of the platform in service area, the working conditions of the pile-leg structure are divided, and the fatigue key joints and their equivalent stresses of the pile-leg structure in the splash zone are determined. The pile leg material E690 high strength steel is taken as the object. The fatigue crack growth parameters in different environments were obtained by the corrosion fatigue crack growth test. The time-varying reliability model of the key joints of the pile leg in the splash zone based on fracture mechanics was proposed. Compared with the existing corrosion model, the results show that the proposed method can effectively reflect the time-varying reliability trend of the key nodes during the platform pile-leg service. It provides theoretical guidance for the safe operation and maintenance of the platform during service.
【作者單位】: 南通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51405246、51505236) 江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(BK20151271) 南通市應(yīng)用研究計(jì)劃資助項(xiàng)目(BK2014009) 南通市機(jī)電系統(tǒng)可靠性研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(CP12014001)
【分類號】:U661.4;U674.38
【正文快照】: 0引言自升式海洋平臺(tái)樁腿結(jié)構(gòu)在使用過程中,其工作環(huán)境苛刻,除受自身重力載荷外,還要經(jīng)受風(fēng)浪、海流、海底地震、低溫等惡劣海況的侵蝕和破壞。復(fù)雜的海水體系、環(huán)境溫度、濕度變化及海洋微生物侵蝕還會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕,再加之服役周期長、受力強(qiáng)度高,易發(fā)生腐蝕疲勞及應(yīng)力腐
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