申请/专利权人：中国船舶集团有限公司第七○八研究所

申请日：2024-04-28

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN118238956A

主分类号：B63B71/00

分类号：B63B71/00;B63B35/44

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.25#公开

摘要：本发明公开了一种基于结构强度的半潜平台主尺度确定方法，优化半潜平台主尺度设计流程，基于结构载荷和强度计算，分析特征载荷和结构响应的影响因素，对平台主尺度进行调整，增加半潜平台主尺度设计的可靠性，从而在设计中综合考虑平台性能和结构强度的影响，得到最优的平台主尺度。通过本发明公开的方法，对主尺度在5％范围内进行适当调整，即可在设计初期阶段最大限度的降低结构加强的成本，并将对最设备布置和平台性能的影响控制在最小限度，从而大幅提高平台设计的效率和经济性，对该类型半潜平台的前期设计和方案确定提供了最好的支持。

主权项：1.一种基于结构强度的半潜平台主尺度确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、在半潜平台方案设计之初，根据半潜平台设计预期的功能和性能要求，预先确定一个主尺度范围作为优化设计的基础；按照所设计半潜平台的运行状态，给出危险工况下的极端配载，作为设计输入；对于柱稳式半潜平台而言，装载按照实际可能出现的较危险的对角线工况进行设计；步骤S2、最初主尺度和装载根据需要实现的功能所需的甲板面积以及排水量初步确定，并根据初步主尺度，设计满足规范最低要求的平台主体框架结构；在得到主尺度和初步主要结构框架后，通过数值方法进行仿真模拟得到半潜平台在静水和波浪中的设计载荷，并在当前阶段对主尺度进行微调，以目标设计载荷最小作为主尺度确定的第一次参照；在载荷设计阶段，暂时不考虑液舱对平台局部结构产生的影响，但液舱的分布需准确反映在装载手册中，以确定实际计算的重量重心和惯性半径，得到准确的平台在波浪中的运动响应；同时，限制模型尺寸，整个湿表面模型的网格数量控制在1万以内，质量模型采用简单的杆系模型，或粗糙的板壳模型；步骤S3、进行下浮体长度和两个下浮体间宽度的选择，计算不同主尺度模型在各海况和浪向下的截面载荷，在计算中，保证重量重心位置不变，仅考察主尺度尺寸变化对波浪载荷的影响，并且在计算中，考虑所有可能遭受到的极值海况的影响，重点关注航行和生存状态下的载荷结果；分析中，需要对最少0～180度浪向和3～30s周期下的工况进行分析，根据所给环境条件下的有义波高结合指定海域的波陡参数，得到不同主尺度的平台在不同浪向角和周期组合下的平台载荷结果；步骤S4、对步骤S3得到的载荷计算结果进行对比，分析包括扭转、剪切、加速度在内的多个主控载荷，得到一系列主尺度梯度下，载荷水平最小的主尺度参数，并以此为基础，进行下一步强度分析；对于生存状态，以横向扭转和纵向剪力作为主要控制载荷，对航行工况则以横向分离力和纵向扭转作为主控工况，进行初步的筛选，得到第一次筛选后的主尺度；步骤S5、基于步骤S4获得的主尺度，进行平台布置和初步的结构主要框架设计，得到较为完整的平台初步信息，并进行粗网格结构模型建模，对不同控制载荷对应的波浪参数进行结构响应计算，确定最危险的主控工况；步骤S6、通过增加完整的结构模型，基于预报出来的最危险的主控载荷，选出最合理的波浪参数，得到真实准确的结构总强度响应，作为最终确定主尺度的依据，计算中，需要考虑所有可能遭受到的极值海况的影响，重点关注航行和生存状态下的载荷结果，分析中，需要对0～180度浪向和3～30s周期下的工况进行分析，根据所给环境条件下的有义波高结合指定海域的波陡参数，得到不同主尺度的平台在不同浪向角和周期组合下的平台载荷结果；对于给定主尺度进行计算后，筛选出产生较大结构响应的设计波，根据各特征值对该设计波对应的控制载荷的影响趋势，对主尺度进行微调，以1％为幅度，在5％范围内进行增减，直到该控制载荷对应的响应值减小到可以接受的满足要求的数值时，即可认为所选主尺度达到要求；步骤S7、综合各专业的布置要求、航速性能要求以及结构加强代价，对主尺度进行微调，得到最合适的主尺度参数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国船舶集团有限公司第七○八研究所 一种基于结构强度的半潜平台主尺度确定方法

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