新型半潜式钻井平台在抗风浪能力、甲板变载能力、工作水深、钻井深度以及多功能作业(钻井、完井、试油、生产、修井、起重和铺管)等方面与另外两种主流的深水平台Spar，TLP相比，有着明显的比较优势，这使得半潜式平台成为南海油气资源勘探开发的首选。本研究的目标平台是国内在建的第一座代表世界先进水平的第六代深水半潜式平台，结构形式上采用箱式上部结构、双浮体、四立柱、双横撑的形式，无斜撑设计避免了出现复杂管节点疲劳破坏的可能性。但是箱式甲板纵向与横向的大跨度特点及无斜撑设计使平台的总体强度分析成为保证平台结构安全的首要任务。
      国内建造的深水平台数量不多，但对其结构强度分析一直很受重视。根据船级社规范进行了平台的结构强度校核，文献提出Spar平台总体强度分析方法，但这些研究均未涉及计算工况的选取原则，船级社也未明确给出针对半潜式平台的分析工况选取原则。海洋平台总体强度分析的关键是计算波浪诱导载荷与运动，文献采用三维绕射理论频域法计算了半潜式平台的波浪载荷，文献应用时域格林函数法求解波浪与三维物体间的绕射与辐射问题。本研究采用可以考虑工作海域海况条件及结构水动力特性的谱分析方法确定设计波参数，进行了自存工况、两种作业工况共三种装载情况下21个波浪工况的载荷预报，并完成了平台结构总体强度三维有限元分析，在入射波与结构变形模式关系、结构应力分析的基础上提出了计算工况选取原则及控制总体强度的关键因素，这些工作可为今后深水半潜式平台的结构设计、强度分析及形式优化提供参考。
      由于大型海洋结构物可以严重影响入射波的流场，各船级社推荐使用三维绕射理论计算波浪载荷。采用三维绕射理论计算平台湿表面的水动压力及波浪诱导的运动，基于波浪载荷频域法和谱分析的设计波法是一种综合考虑船舶与海洋结构物的水动力性能、工作海域的海况条件、波浪回复周期等因素，为结构设计和分析提供适当载荷值的载荷处理方法。结构分析采用准静态分析方法，选择水动力预报载荷达到极值的瞬时时刻平台运动引起的惯性力、液舱对舱壁的水动压力与湿表面水压力施加到结构有限元模型进行有限元计算。深水平台对入射波流场影响大，绕射与辐射引起的绕射力与惯性力是波浪诱导载荷的重要分量。绕射理论假设流体是均匀、不可压缩、无旋的理想流体，并且不计自由表面张力(简化自由表面边界条件)，在引入微幅波假设后，简化为线性绕射理论。
      波浪载荷计算中绕射势与辐射势满足物面条件，使用在平台湿表面布置点源形式的Green函数来表示流场势函数。平台六个自由度运动临界阻尼系数需要根据水动力模型试验的结果进行修正，本研究波浪载荷计算采用的临界阻尼系数参考文献中的水池模型实验进行修正，垂荡运动临界阻尼系数取200-7000，平合的Ilk浪诱导载荷在不同周期、浪向、相价的Ilk浪条件下差异很大。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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