[发明专利]带火炬臂的海上平台上部组块及其拖航疲劳损伤计算方法

权利要求书

1.一种带火炬臂的海上平台上部组块的拖航疲劳损伤计算方法，包括以下步骤：

步骤1)，在水动力分析软件中建立驳船带上部组块及火炬臂整体的有限元模型，根据拖航运输的海况条件和拖航时间对拖航工况进行详细划分，拟定拖航航速，针对每个拖航工况对驳船进行频域分析，计算得到上部组块带火炬臂整体结构中心位置处的幅值响应算子RAO，计算RAO值的具体过程为：

在频域水动力分析中，假设船舶为时间恒定的线性系统，仅考虑其所受到的线性波浪载荷，波浪和船体运动视为各态历经的平稳随机过程，波浪谱和驳船响应谱视为窄带谱，则通过傅里叶变换，得到船舶重心处频域运动方程：

其中，M为船舶质量矩阵，m为船舶附加质量矩阵，D为船舶阻尼矩阵，C为船舶刚度矩阵，F为频域波浪干扰力，包括Froude-Krylov力和绕射力，ζa为波幅，X(t)为船舶重心位置处运动响应，ω为波浪频率；当取波高ζa(t)＝1，对上述运动方程进行求解，则结构响应X*(ω,θ)是一基于波浪频率和入射方向的复向量，这一向量称为幅值响应算子RAO，即结构在波浪频率ω和入射方向θ，单位波幅的规则波作用下的响应；

步骤2)，在海洋工程结构分析软件中建立上部组块带火炬臂整体的有限元模型，采用软件中自带的拖航疲劳分析计算模块，输入水动力计算结果的RAO值、拖航海域波浪散布图、疲劳计算所需参量，对组块进行拖航工况下的谱疲劳计算，得到火炬臂各节点的疲劳损伤，结合疲劳损伤累计理论，可以对火炬臂疲劳寿命进行进一步评估。

2.如权利要求1所述的带火炬臂的海上平台上部组块的拖航疲劳损伤计算方法，其特征在于：所述步骤1)中所采用的水动力分析软件为Moses。

3.如权利要求1所述的带火炬臂的海上平台上部组块的拖航疲劳损伤计算方法，其特征在于：所述步骤2)中所采用的海洋工程结构分析软件为SACS。

4.如权利要求1所述的带火炬臂的海上平台上部组块的拖航疲劳损伤计算方法，其特征在于：所述的带火炬臂的海上平台上部组块包括上部组块和固定连接在所述上部组块的一侧的火炬臂；所述火炬臂与所述上部组块连接的一端设置有过渡段，所述过渡段采用横截面逐渐增大的梯形桁架结构且横截面最大处为与所述上部组块相连的连接部位。

5.如权利要求4所述的带火炬臂的海上平台上部组块的拖航疲劳损伤计算方法，其特征在于：所述过渡段与所述上部组块相连的所述连接部位处的所述火炬臂宽度为所述上部组块宽度的50％。

6.如权利要求4所述的带火炬臂的海上平台上部组块的拖航疲劳损伤计算方法，其特征在于：所述火炬臂与所述上部组块之间采用四点式连接方式，在所述火炬臂的过渡段的连接端设置有挂鼻，在所述上部组块的连接侧设置与挂鼻相配合的挂钩。