計及板厚腐蝕的半潛式平臺疲勞裂紋擴展評估

作者:趙仕倫; 陳超核; 姜永; 沈義俊 華南理工大學(xué)廣東省船舶與海洋工程技術(shù)研究開發(fā)中心; 廣東廣州510000

摘要:針對半潛式平臺疲勞裂紋剩余擴展壽命的計算和預(yù)測問題,本文在計及板厚腐蝕的前提下,針對半潛式平臺立柱與橫撐連接部位的疲勞裂紋進行擴展評估。依照規(guī)范選取合適板厚減小系數(shù),利用指數(shù)速率模型計算板厚20 a后的腐蝕余量,輸入剩余板厚尺寸進行結(jié)構(gòu)整體和局部的響應(yīng)分析。利用波浪散布數(shù)據(jù)與傳遞函數(shù)獲得離散化的隨機疲勞載荷,應(yīng)用裂紋擴展率單一曲線模型進行裂紋擴展計算,在擴展循環(huán)中加入失效評估圖FAD進行安全評估,計算得出的裂紋臨界尺寸與壽命均比完整板厚下的數(shù)值小,而應(yīng)用單一恒定幅值載荷加載的裂紋擴展壽命比離散化隨機載荷加載的數(shù)值小。結(jié)果表明:在海洋平臺結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析中計入板厚腐蝕的影響,利用離散化方式處理隨機疲勞載荷與應(yīng)用FAD進行裂紋擴展安全評估,能提高評估過程及計算結(jié)果的合理性。

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