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DES模塊海上吊裝設計時對吊點和直接與吊點連接的結構件設計考慮2.0的動力載荷系數(shù)，對其他傳遞提升力的結構件設計考慮1.35的動力載荷系數(shù)。DES模塊的鉆臺面下方共設有4根主立柱，每根主立柱頂部設有一個井架基座，每個井架基座旁設有一個吊點。吊點結構采用100mm，50mm，30mm厚的CCSDH36Z35級高強度鋼板，鋼板的抗拉強度為490-630MPa。每個吊點均由一塊100mm厚的腹板(主吊耳板)和兩塊50mm厚的翼板組合成工形截面。腹板的兩側各貼有兩塊補板，腹板和補板上開有同心的卸扣銷孔。吊點腹板插入鉆臺面主體框架結構內(nèi)。
DES模塊吊點結構的質(zhì)量約為11t，吊點局部構造見圖。吊點結構所受載荷考慮了最大吊索拉力、平面外作用力和卸扣工作點附加等效力矩等載荷的最不利組合。方案2與方案1相比關鍵的不同點是吊索與主吊耳板不在同一平面內(nèi)，而是形成了約12°的初始平面外夾角，吊點結構所受平面外作用力很大。由于DES模塊的吊點是按照方案1的思路設計和建造的，如果改按方案2進行吊裝，對吊點的結構強度是嚴峻的考驗。
為了合理評估吊點結構的安全性，鉆機設計方對吊點結構進行了彈性分析和彈塑性分析對比。應用ANSYS軟件對吊點結構進行有限元強度分析的要點如下：(1)模型簡化。吊點結構包括組合H型鋼、肘板和吊耳板等，建模時分別建立了各個元素后再將它們聯(lián)系在一起。焊縫和倒角等局部構造在宏觀分析中予以忽略。(2)網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分盡量使用四邊形單元，對于特別關注的區(qū)域，應劃分為較細密的網(wǎng)格，同時應注意單元各邊的邊長相差不應過大，否則會影響計算精度或導致結果不收斂。網(wǎng)格劃分應盡量用手動控制，即使用Mesh功能中的Mapped-mesh，主動控制網(wǎng)格的大小，以得到滿意的結果。
DES模塊吊點結構ANSYS有限元分析模型采用SHELL93單元，由15453個節(jié)點、5045個單元構成，DES模塊吊點結構ANSYS有限元模型見圖。(3)載荷、邊界條件簡化。吊點結構是DES模塊的一個局部構造，與其相連的結構對它的約束即為載荷及邊界條件。簡化載荷及邊界條件時應用SACS軟件對DES模塊作整體吊裝分析，從中提出所取局部邊界上的解，作為邊界條件施加到ANSYS模型上去。簡化邊界不能對特別關注的區(qū)域的結果產(chǎn)生顯著影響，檢驗方法是檢查ANSYS等效應力云圖，如果邊界處的應力沒有擴散到特別關注的區(qū)域，即可認為邊界條件是合理的。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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