半潛式鉆井輔助平臺(tái)的振動(dòng)特性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)石油的需求量越來越大，能源危機(jī)是當(dāng)今人類社會(huì)面臨的重大挑戰(zhàn)。經(jīng)過幾十年的開采，陸地和近海的油氣田資源逐漸枯竭，深海油氣開采已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。半潛式海洋平臺(tái)適合深水作業(yè)、可變載荷大、功能多樣化，是重要的深水油氣開發(fā)裝備。半潛式海洋平臺(tái)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，振動(dòng)形式多變，大型設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易引起振動(dòng)問題。因此，對(duì)半潛式海洋平臺(tái)的振動(dòng)特性、響應(yīng)和減振措施的研究十分必要。
　　本文以某半潛式鉆井輔助平臺(tái)為目標(biāo)平臺(tái)，研究?jī)?nèi)容

2、包括以下幾個(gè)方面:(1)使用ANSYS有限元軟件模擬平臺(tái)主體結(jié)構(gòu)，并對(duì)建模過程中結(jié)構(gòu)的模擬方式進(jìn)行了研究;(2)平臺(tái)局部結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的計(jì)算和研究;(3)平臺(tái)在設(shè)備激振力作用下的響應(yīng)計(jì)算與研究;(4)平臺(tái)減振措施及減振效果的計(jì)算與研究。具體內(nèi)容如下:
　　第一，根據(jù)目標(biāo)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用ANSYS有限元軟件模擬了目標(biāo)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)、設(shè)備重量、邊界條件等，建立了目標(biāo)平臺(tái)主體的有限元模型。
　　第二，介紹了模態(tài)分析法的基本理論，計(jì)算

3、了目標(biāo)平臺(tái)局部結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率，按中國(guó)船級(jí)社《船上振動(dòng)控制指南》2000版的規(guī)定對(duì)各層甲板固有頻率進(jìn)行了評(píng)估，并分析了目標(biāo)平臺(tái)結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的特點(diǎn)。
　　第三，介紹了激勵(lì)源、阻尼等影響振動(dòng)響應(yīng)分析的因素，并介紹了選取各因素的方法。
　　第四，介紹了幾種船體響應(yīng)分析的方法，并采用有限元法對(duì)目標(biāo)平臺(tái)進(jìn)行響應(yīng)分析。根據(jù)ISO6954-2000E的規(guī)定對(duì)響應(yīng)分析結(jié)果進(jìn)行了評(píng)估，并分析了目標(biāo)平臺(tái)振動(dòng)過大測(cè)點(diǎn)的分布規(guī)律。
　　第五，介

4、紹了海洋平臺(tái)的幾種振動(dòng)控制方法，并分析了目標(biāo)平臺(tái)局部區(qū)域振動(dòng)較大的原因。根據(jù)第一類隔振理論，對(duì)目標(biāo)平臺(tái)的激勵(lì)源進(jìn)行隔振。通過響應(yīng)分析得到目標(biāo)平臺(tái)激勵(lì)源隔振后上述區(qū)域的響應(yīng)值，并分析了目標(biāo)平臺(tái)隔振措施的減振規(guī)律。
　　半潛式海洋平臺(tái)的大型設(shè)備數(shù)量多，功率大，設(shè)備工作時(shí)易產(chǎn)生很大的不平衡力和力矩，過大的激振力使平臺(tái)產(chǎn)生嚴(yán)重的振動(dòng)問題。對(duì)大型激勵(lì)設(shè)備采取必要的隔振措施可以有效地減小傳遞到主體結(jié)構(gòu)上的激振力，降低平臺(tái)整體的振動(dòng)水平。