自升式钻井平台是近年来近海油气勘探开发中使用最广泛的海洋工程装备之一，平台锁紧系统是自升式钻井平台的关键核心部件。对于锁紧装置而言，安全可靠性设计是极其重要的环节，研制性能良好的锁紧装置对于平台的安全稳定起关键作用。因此，需要设计出合理的结构，选取合适的零部件材料，采取适宜的计算方法，来验证锁紧系统在实际作业工况中能否达到使用要求。
      同以前的锁紧机构相比，新研制的锁紧系统无论在结构和承载能力上都有了较大的提升和改进。锁紧系统的整体钢架采用拼接式结构，内部零件采取锻、铸结合的工艺，不但结构简单，而且焊接组装等工序较为方便，降低了装配后的成本和风险，也使得设计人员在研发初期就能对锁紧系统的整体性有进一步的理性认识。
      六面体单元是拥有局部和整体两个坐标系的三维单元，可用线性函数描述。其基本参数如应力、应变等与弹性模量E和泊松比μ有关联，每个六面体单元有8个节点且每个节点有3个自由度。
      将整体离散成有限个微分体dxdydz任取一个来探讨应力-应变之间的关系。整体在外部载荷的作用下，体内任一点的应力状态由6个应力分σ_x、σ_y、σ_z、τ_xy、τ_yz、τ_zx来表示。
      由弹性力学可知，弹性体内任取一点处的应力、应变和位移间的关系可根据公式描述出。在单个单元刚度方程的基础上，通过集成得到整体刚度方程，在此基础上进行整体结构有限元分析。集成的原则是相邻单元间在共用节点处的位移也相同。根据得出的节点位移，代入公式，并计算，即可得到相应单元节点的应变和应力。
      有限元软件自身的建模功能与专业的三维绘图软件对比而言，其功能相对单一，但均与各绘图软件有着良好的接口程序，因此锁紧系统实体模型采用UG进行建模，之后导入ABAQUS软件中将模型进行规则的六面体网格划分，以提高分析计算结果的精度。确保模型在分析计算过程中能够达到所需精度的前提下，将实体结构中的部分细小倒角，螺栓孔等对整体强度影响较小的结构进行简化处理，以缩短不必要的计算时间。以ABAQUS软件的非线性分析模块作为分析平台，对锁紧系统加载极限载荷的工况下进行极限强度分析，并对计算结果进行必要的后处理。
      在对锁紧系统进行强度分析的同时，将其内部结构如锁紧齿条、压块等锁紧装置中的关键部件进行建模，尽量做到与实际情况相一致，从而减少因外部条件改变造成的计算误差。因此在分析过程中采取的分析类型为边界非线性。此类问题在物体相互接触边界位置以及接触面上的应力大小和分布事先是未知的，将整个问题求解完成后才能确定各接触面的受力情况以及位移变化。
      前处理在整个有限元分析过程中所花费的时间和精力是最多的，占整个过程70%左右。而前处理过程中，有限元模型网格质量对于求解的精度和准确度有着决定性的影响。前处理的效率高低以及质量好坏对整个有限元分析重要性很高。在接触分析中，同等条件下，六面体网格要比四面体网格仿真的结果更为准确，在接触起作用的同时也能使分析更容易收敛，这也是本次锁紧系统采用六面体单元为主分析的原因。

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