FPSO船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算研究.pdf

1、隨著石油消耗與日俱增，能源競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，各國(guó)開始把目光投向石油儲(chǔ)量豐富的海洋，而FPSO(浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪)集生產(chǎn)處理、儲(chǔ)存外輸及生活、動(dòng)力供應(yīng)于一體，且有多個(gè)不同方面的優(yōu)勢(shì)，例如能夠重復(fù)利用率高、適應(yīng)能力強(qiáng)、存儲(chǔ)能力強(qiáng)等。FPSO廣泛適合于遠(yuǎn)離海岸的深海、淺海海域及邊際油田的開發(fā)，已經(jīng)成為各國(guó)開發(fā)海洋石油的重要設(shè)施。
　　 FPSO至今僅有30多年的歷史，早先各國(guó)在設(shè)計(jì)FPSO時(shí)大多采用油船的規(guī)范，借鑒油船的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，但是這明顯

2、是不妥的，與油船所處環(huán)境不同的是FPSO在其整個(gè)服役壽命期間多為永久性系泊，一般沒有進(jìn)塢維修的可能，并且除了受到不間斷的海浪作用外，還可能遭受臺(tái)風(fēng)的襲擊。近年來，DNV、ABS和BV相繼制定了FPSO的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和指南。船艏部分由于長(zhǎng)期經(jīng)受交變的系泊載荷，最易產(chǎn)生疲勞破壞。本文旨在探討FPSO的屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，對(duì)這兩方面的問題作了以下工作:
　　 1)闡述了有限元分析的原理，比較了有限元法對(duì)比其他方法，并介紹了船舶有限元直

3、接計(jì)算的一般流程。
　　 2)本文以一艘15萬噸的FPSO為例，利用大型通用有限元分析軟件MSC.Patran&MSC.Nastran建立全船有限元模型，依據(jù)挪威船級(jí)社相關(guān)規(guī)范規(guī)定的載荷及工況對(duì)全船進(jìn)行有限元直接計(jì)算，然后將應(yīng)力結(jié)果匯總，對(duì)高應(yīng)力區(qū)進(jìn)行分析和探討。
　　 3)介紹了疲勞分析的直接計(jì)算法，對(duì)疲勞直接計(jì)算法中的譜分析法的內(nèi)容和分析流程做了介紹，詳盡的介紹了譜分析法中的應(yīng)力的響應(yīng)傳遞函數(shù)、響應(yīng)譜、短期分布、長(zhǎng)期