本發(fā)明涉及海上半潛式平臺(tái)的連接結(jié)構(gòu),尤其涉及一種海洋平臺(tái)、連接肘板及其設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有半潛式平臺(tái)主要包括浮筒、固定在浮筒上方的立柱以及固定在立柱上方的甲板盒。由于這種半潛式平臺(tái)具有較佳的運(yùn)動(dòng)性能,浮筒的甲板可變載荷較大,被廣泛應(yīng)用于海洋油氣資源的鉆探與開采工程中。
目前,現(xiàn)有的半潛式平臺(tái)通常將立柱直接焊接于甲板盒上。這種連接方式會(huì)導(dǎo)致立柱與浮筒或甲板盒的連接節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象,同時(shí)導(dǎo)致立柱與浮筒或甲板盒的連接節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生疲勞失效的問題,進(jìn)而導(dǎo)致立柱與甲板盒的連接節(jié)點(diǎn)處的疲勞壽命較短,降低了整個(gè)半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性。對(duì)于上述問題,目前常見的改進(jìn)方法為在立柱與甲板盒的矩形截面的直角位置處設(shè)置連接結(jié)構(gòu)。
對(duì)于超深水半潛式鉆井平臺(tái),為了滿足這種平臺(tái)的功能性要求,需要設(shè)計(jì)出更大的平臺(tái)主尺度。但是隨著平臺(tái)主尺度增大,平臺(tái)結(jié)構(gòu)會(huì)承受更大的荷載,上述問題會(huì)更加嚴(yán)重。為了有效降低應(yīng)力水平,滿足材料的屈服和疲勞強(qiáng)度要求,通常增加在所述矩形截面的直角位置處設(shè)置的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的厚度一般不宜超過80mm厚度。并且,根據(jù)DNV船級(jí)社規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)要求,設(shè)計(jì)溫度-20℃,在結(jié)構(gòu)特殊區(qū)域內(nèi),F(xiàn)級(jí)別的鋼材最大使用板厚為80mm,當(dāng)超過80mm,要求進(jìn)行CTOD試驗(yàn)即裂紋尖端張開位移試驗(yàn),即測(cè)量裂紋體承受張開型載荷后,原始裂紋尖端處張開的兩表面的相對(duì)距離。CTOD值反映了裂紋尖端的材料抵抗開裂的能力,其值越大,表示裂紋尖端處材料的抗開裂性能越好,韌性越好。然而,CTOD試驗(yàn)需要具有專業(yè)資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室完成,且試驗(yàn)條件苛刻,試驗(yàn)溫度要在-20℃下進(jìn)行,試樣尺寸大,試驗(yàn)成功率較低,且試驗(yàn)費(fèi)用高、周期長(zhǎng)。
因此,提供一種能夠滿足結(jié)構(gòu)厚度限制的連接結(jié)構(gòu),以改善鉆井平臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力集中現(xiàn)象,已成為本領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的一大技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種連接肘板,以解決現(xiàn)有連接結(jié)構(gòu)為改善應(yīng)力集中現(xiàn)象而導(dǎo)致的厚度較大的技術(shù)問題。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種海洋平臺(tái)。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種連接肘板的設(shè)計(jì)方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明提出一種連接肘板,用于連接于海洋平臺(tái)的立柱與甲板盒之間,所述連接肘板由與所述甲板盒固定的第一邊、與所述立柱固定的第二邊以及弧型邊圍合而成,其中,所述第一邊長(zhǎng)度大于第二邊,所述弧型邊包括第一弧型段以及第二弧型段;所述第一弧型段具有第一端與第二端,所述第一端連接于所述第二邊,所述第一弧型段的對(duì)應(yīng)圓半徑大于所述第二邊的長(zhǎng)度,且所述第一弧型段在其與所述第二邊交點(diǎn)處的切線,與所述第二邊傾斜設(shè)置;所述第二弧型段具有第一端與第二端,所述第一端連接于所述第一邊,所述第二端連接于所述第一弧型段的第二端,所述第一弧型段的對(duì)應(yīng)圓的半徑大于或等于所述第二弧型段。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式,所述第一弧型段的對(duì)應(yīng)圓和所述第一邊的交點(diǎn),與所述第一邊和第二邊的交點(diǎn)之間的距離,等于所述第二邊的長(zhǎng)度,所述第一弧型段的對(duì)應(yīng)圓的半徑大于所述第二弧型段。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述第二弧型段在其第一端處與所述第一邊相切。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述弧型邊還包括第一切線段;所述第一切線段連接于所述第一弧型段與所述第二弧型段之間,其所在直線為所述第二弧型段的對(duì)應(yīng)圓與所述第一弧型段的對(duì)應(yīng)圓的公切線。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述第二弧型段在其與所述第一邊交點(diǎn)處的切線,與所述第一邊具有一第一夾角。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述第一夾角小于或等于15°。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述弧型邊還包括第三弧型段;所述第三弧型段具有第一端與第二端,所述第一端連接于所述第二邊,所述第二端連接于所述 第一弧型段的第一端,所述第一弧型段的對(duì)應(yīng)圓的半徑大于所述第三弧型段。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述弧型邊還包括第二切線段;所述第二切線段連接于所述第一弧型段與所述第三弧型段之間,其所在直線為所述第三弧型段的對(duì)應(yīng)圓與所述第一弧型段的對(duì)應(yīng)圓的公切線。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述第三弧型段在其與所述第二邊交點(diǎn)處的切線,與所述第二邊具有一第二夾角。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述第二夾角小于或等于15°。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述弧型邊與所述甲板盒以及所述立柱連接的兩個(gè)趾端處,分別設(shè)置有切割余量部。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:提出一種海洋平臺(tái),包括甲板盒以及立柱,其中,所述海洋平臺(tái)還包括所述的連接肘板,所述連接肘板連接于所述立柱與所述甲板盒之間。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案還包括:提出一種連接肘板的設(shè)計(jì)方法,所述連接肘板用于連接于海洋平臺(tái)的立柱與甲板盒之間,所述連接肘板由與所述甲板盒固定的第一邊、與所述立柱固定的第二邊以及弧型邊圍合而成,其中,所述連接肘板的設(shè)計(jì)方法包括以下步驟:
設(shè)計(jì)第一邊與第二邊,設(shè)計(jì)所述第一邊長(zhǎng)度大于第二邊,并分別確定兩者的長(zhǎng)度,以滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布條件;以及
設(shè)計(jì)弧型邊,根據(jù)所述第一邊與所述第二邊的長(zhǎng)度,將所述弧型邊分為第一弧型段以及第二弧型段,所述第一弧型段連接于所述第二邊,所述第二弧型段連接于第一邊,并分別確定所述第一弧型段以及第二弧型段的對(duì)應(yīng)圓半徑,以滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布條件。
根據(jù)另一實(shí)施方式,還包括以下步驟:
設(shè)計(jì)第一弧型段及第二弧型段傾斜角度,以所述第一弧型段與所述第二邊的連接點(diǎn)為切點(diǎn)作所述第一弧型段的對(duì)應(yīng)圓的切線,以所述第二弧型段與所述第一邊的連接點(diǎn)為切點(diǎn)作所述第三弧型段的對(duì)應(yīng)圓的切線,確定所述第一弧型段的切線與所述第二邊的夾角,并確定所述第二弧型段的切線與所述第一邊的夾角。
根據(jù)另一實(shí)施方式,還包括以下步驟:
設(shè)計(jì)第一切線段,將所述弧型邊進(jìn)一步劃分出第一切線段,所述第一切線段連接于所述第一弧型段與所述第二弧型段之間,所述第一切線段為所述第二弧型段與所述第一弧型段的公切線,以滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布條件。
根據(jù)另一實(shí)施方式,還包括以下步驟:
設(shè)計(jì)第三弧型段,將所述弧型邊進(jìn)一步劃分出第三弧型段,所述第三弧型段連接于所述第一弧型段與所述第二邊之間,并確定所述第三弧型段的對(duì)應(yīng)圓半徑。
根據(jù)另一實(shí)施方式,還包括以下步驟:
設(shè)計(jì)第三弧型段傾斜角度,以所述第三弧型段與所述第二邊的連接點(diǎn)為切點(diǎn)作所述第三弧型段的對(duì)應(yīng)圓的切線,確定所述第三弧型段的切線與所述第二邊的夾角。
根據(jù)另一實(shí)施方式,還包括以下步驟:
設(shè)計(jì)第二切線段,將所述弧型邊進(jìn)一步劃分出第二切線段,所述第二切線段連接于所述第一弧型段與所述第三弧型段之間,所述第二切線段為所述第一弧型段與所述第三弧型段的公切線,以滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布條件。
根據(jù)另一實(shí)施方式,還包括以下步驟:
設(shè)計(jì)切割余量部,于所述弧型邊與所述甲板盒以及所述立柱連接的兩個(gè)趾端處分別設(shè)置切割余量部,以滿足焊接及無損探傷要求。
由上述技術(shù)方案可知,本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出的連接肘板及其設(shè)計(jì)方法,改善了結(jié)構(gòu)的受力,使結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布更加合理。該連接肘板連接于半潛平臺(tái)的立柱與甲板盒之間時(shí),由于非等臂的兩連接邊及弧型邊的設(shè)計(jì),使該連接位置的屈服強(qiáng)度和屈曲強(qiáng)度得到顯著提升,且在緩解疲勞強(qiáng)度問題的同時(shí),有效的降低結(jié)構(gòu)板厚,使其滿足了規(guī)范要求,避免了高難度的CTOD試驗(yàn),降低平臺(tái)重量,節(jié)省項(xiàng)目費(fèi)用、縮短項(xiàng)目周期的同時(shí),大大降低了項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn),避免了由于試驗(yàn)失敗導(dǎo)致項(xiàng)目無法進(jìn)行的后果。
附圖說明
圖1是本發(fā)明提出的連接肘板一實(shí)施方式安裝于半潛平臺(tái)的甲板盒與立柱之間的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明提出的連接肘板一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2中A部分放大圖。
其中,附圖標(biāo)記說明如下:
1.甲板盒;2.連接肘板;21.第一邊;22.第二邊;231.第一弧型段;232.第二弧型段;233.第三弧型段;234.第二切線段;24.切割余量部;3.立柱;α.第二夾角。
具體實(shí)施方式
體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施例將在以下的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的實(shí)施例上具有各種的變化,其皆不脫離本發(fā)明的范圍,且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是作說明之用,而非用以限制本發(fā)明。
連接肘板實(shí)施方式
如圖1至圖3所示,本發(fā)明提出的連接肘板2的一實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中,該連接肘板2用于連接在例如超深水半潛式平臺(tái)的立柱3與甲板盒1之間。這種半潛式平臺(tái)的立柱3連接于甲板盒1下表面,且立柱3與甲板盒1的連接處直角結(jié)構(gòu)。其中,連接肘板2近似呈直角三角型,其具有第一邊21、第二邊22以及弧型邊。第一邊21貼合于甲板盒1,即水平設(shè)置,第二邊22貼合于立柱3,即豎直設(shè)置,弧型邊連接于第一邊21與第二邊22之間,包括多個(gè)弧型段。即,該連接肘板2由與甲板盒1固定的第一邊21、與立柱3固定的第二邊22以及弧型邊圍合而成,第一邊21與第二邊22垂直連接。
如圖2和圖3所示,在本實(shí)施方式中,第一邊21的臂長(zhǎng)為L(zhǎng)1,第二邊22的臂長(zhǎng)為L(zhǎng)2,且L1≈1.25L2,其中各部分的實(shí)際取值可根據(jù)立柱3與甲板盒1的結(jié)構(gòu)形式靈活選擇,且優(yōu)選L1>L2。針對(duì)上述臂長(zhǎng)關(guān)系,為了緩解應(yīng)力集中現(xiàn)象并加強(qiáng)連接肘板2強(qiáng)度,將該弧型邊分為三個(gè)弧型段(即第一弧型段231、第二弧型段232以及第三弧型段233)以及兩個(gè)切線部(即第一切線段以及第二切線段234)從而保證非等臂長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的光順過渡,避免了局部的應(yīng)力集中。另外,L1及L2的取值可根據(jù)立柱3的結(jié)構(gòu)形式靈活選擇。
如圖2和圖3所示,在本實(shí)施方式中,第一弧型段231、第二弧型段232以及第三弧型段233均具有第一端與第二端,其中第一弧型段231的第一端 對(duì)應(yīng)于第三弧型段233的第二端,第一弧型段231的第二端對(duì)應(yīng)于第二弧型段232的第二端,第二弧型段232的第一端對(duì)應(yīng)于第一邊21,第三弧型段233的第一端對(duì)應(yīng)于第二邊22。并且,為了實(shí)現(xiàn)相鄰弧型段的平滑連接以進(jìn)一步緩解應(yīng)力集中現(xiàn)象,各相鄰弧型段的連接端可以分別通過切線段連接。即,可將該弧型邊進(jìn)一步劃分出第一切線段以及第二切線段234。其中,第一切線段連接于第一弧型段231與第二弧型段232之間,其所在直線為第二弧型段232的對(duì)應(yīng)圓與第一弧型段231的對(duì)應(yīng)圓的公切線。第二切線段234連接于第一弧型段231與第三弧型段233之間,其所在直線為第三弧型段233的對(duì)應(yīng)圓與第一弧型段231的對(duì)應(yīng)圓的公切線。在本實(shí)施方式中,僅保留第二切線段234,第一弧型段231與第二弧型段232之間則為直接連接(考慮到各弧型段的對(duì)應(yīng)圓半徑及傾斜角度進(jìn)行設(shè)計(jì),具體半徑及傾斜角度等將在之后內(nèi)容中詳細(xì)闡明)。需要說明的是,在其他實(shí)施方式中,亦可將第一弧型段231與第二邊22直接連接,以省去第三弧型段233的結(jié)構(gòu),上述具體實(shí)施方式可根據(jù)不同需求靈活調(diào)整。
如圖2和圖3所示,在本實(shí)施方式中,第一弧型段231的對(duì)應(yīng)圓的半徑為R1,第二弧型段232的對(duì)應(yīng)圓的半徑為R2,第三弧型段233的對(duì)應(yīng)圓的半徑為R3。其中,R1=1.5L2,R2=L1≈1.25L2,R3=0.25L2。這樣的設(shè)計(jì)保證了足夠大的結(jié)構(gòu)承載面積,有效降低結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平,在滿足結(jié)構(gòu)的屈服強(qiáng)度要求的前提下,可有效降低板厚或者板材等級(jí),同時(shí)也能夠滿足端部結(jié)構(gòu)與立柱3的剛度匹配和應(yīng)力傳遞,有利于滿足端部結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的要求。需要說明的是,上述各弧型段的對(duì)應(yīng)圓半徑的取值僅為一較佳實(shí)施方式的示例性說明,各弧型段的對(duì)應(yīng)圓半徑可根據(jù)需求靈活選擇,并不以此為限。但在L1>L2的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,優(yōu)選的,應(yīng)至少滿足R1>L1,R2≤R1。
如圖2和圖3所示,在本實(shí)施方式中,以第二弧型段232與第一邊21的連接點(diǎn)為切點(diǎn)作第二弧型段232的對(duì)應(yīng)圓的切線,該切線與第一邊21之間具有第一夾角,且該第一夾角為0°,即該切線與甲板盒1所在平面重合。在其他實(shí)施方式中,該第一夾角可根據(jù)兩連接邊的臂長(zhǎng)關(guān)系等實(shí)際條件選取其他角度,并不以此為限,但優(yōu)選的,應(yīng)滿足該第一夾角小于或等于15°。以第三弧型段233與第二邊22的連接點(diǎn)為切點(diǎn)作第三弧型段233的對(duì)應(yīng)圓的切線,該切線與立柱3具有第二夾角α,該第二夾角α為15°。在其他實(shí)施 方式中,該第二夾角α亦可根據(jù)兩連接邊的臂長(zhǎng)關(guān)系等實(shí)際條件選取其他角度,并不以此為限,但優(yōu)選的,應(yīng)滿足該第二夾角α小于或等于15°。在其他實(shí)施方式中,例如當(dāng)弧型邊不包括第三弧型段233時(shí),即第一弧型段231連接于第二邊22時(shí),以第一弧型段231與第二邊22的連接點(diǎn)為切點(diǎn)作第一弧型段231的對(duì)應(yīng)圓的切線,該切線與第二邊22之間亦具有一個(gè)不大于15°的夾角。通過分析計(jì)算,上述結(jié)構(gòu)形式降低了應(yīng)力集中,大大提高了端部的疲勞壽命,滿足結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度要求。
另外,如圖2所示,在本實(shí)施方式中,弧型邊與甲板盒1以及立柱3連接的兩個(gè)趾端處,分別設(shè)置有寬度約為100mm的切割余量部24(如圖2中的陰影區(qū)域所示),以滿足生產(chǎn)焊接和無損探傷的需求。在結(jié)構(gòu)焊接完成且無損探傷合格后,可采用劃線打磨的方式將上述切割余量部24切除,實(shí)現(xiàn)理論設(shè)計(jì)要求的連接肘板2的尺寸和外型,滿足生產(chǎn)施工和焊接質(zhì)量的要求。
本發(fā)明提出的連接肘板2,改善了結(jié)構(gòu)受力,使結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布更加合理。將該連接肘板2安裝于甲板盒1與立柱3之間,能夠解決半潛平臺(tái)立柱3與甲板盒1連接位置屈服強(qiáng)度、屈曲強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度等問題,同時(shí)能夠有效降低結(jié)構(gòu)板厚,將連接肘板2的結(jié)構(gòu)鋼板板厚從現(xiàn)有的100mm降低為約80mm,滿足了規(guī)范要求,避免了高難度的CTOD試驗(yàn)。另外,上述結(jié)構(gòu)能夠降低平臺(tái)的整體重量,在節(jié)省項(xiàng)目費(fèi)用、縮短項(xiàng)目周期的同時(shí),大幅降低項(xiàng)目實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn),避免了由于試驗(yàn)失敗導(dǎo)致項(xiàng)目無法進(jìn)行下去的后果。
海洋平臺(tái)實(shí)施方式
本發(fā)明提出的海洋平臺(tái)的一實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中,以半潛式海洋平臺(tái)為例,該海洋平臺(tái)主要包括甲板盒1、立柱3以及連接肘板2,其中該連接肘板2連接于立柱3與甲板盒1之間。
連接肘板的設(shè)計(jì)方法實(shí)施方式
本發(fā)明提出的連接肘板的設(shè)計(jì)方法的一實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中,該設(shè)計(jì)方法用于設(shè)計(jì)一連接于例如超深水半潛式平臺(tái)的甲板盒1與立柱3之間的連接肘板2。該連接肘板2由與甲板盒1固定的第一邊21、與立柱3固定 的第二邊22以及弧型邊圍合而成,且第一邊21與第二邊22垂直連接。在本實(shí)施方式中,該連接肘板的設(shè)計(jì)方法主要包括以下步驟:
設(shè)計(jì)第一邊21與第二邊22,設(shè)計(jì)第一邊21長(zhǎng)度大于第二邊22,并分別確定兩者的長(zhǎng)度,以滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布條件;
設(shè)計(jì)弧型邊,根據(jù)第一邊21與第二邊22的長(zhǎng)度,將弧型邊分為第一弧型段231、第二弧型段232以及第三弧型段233,第二弧型段232連接于第一邊21,第三弧型段233連接于第二邊22,第一弧型段231連接于第二弧型段232與第三弧型段233之間,并分別確定三個(gè)弧型段的對(duì)應(yīng)圓半徑,以滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布條件。
設(shè)計(jì)第二弧型段232及第三弧型段233傾斜角度,以第二弧型段232與第一邊21的連接點(diǎn)為切點(diǎn)作第二弧型段232的對(duì)應(yīng)圓的切線,以第三弧型段233與第二邊22的連接點(diǎn)為切點(diǎn)作第三弧型段233的對(duì)應(yīng)圓的切線,確定第二弧型段232的切線與第一邊21的傾斜角度,并確定第三弧型段233的切線與第二邊22的傾斜角度。
設(shè)計(jì)切線段,將弧型邊進(jìn)一步劃分出第一切線段與第二切線段234,第一切線段連接于第一弧型段231與第二弧型段232之間,第一切線段為第二弧型段232與第一弧型段231的公切線。第二切線段234連接于第一弧型段231與第三弧型段233之間,第二切線段234為第一弧型段231與第三弧型段233的公切線,以滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布條件。
設(shè)計(jì)切割余量部24,基于焊接及無損探傷要求,于弧型邊與甲板盒1以及立柱3連接的兩個(gè)趾端處分別設(shè)置切割余量部24。
針對(duì)上述設(shè)計(jì)方法,非等臂長(zhǎng)連接肘板2的結(jié)構(gòu)形式主要通過以下方式確定:分別對(duì)等臂長(zhǎng)肘板結(jié)構(gòu)形式和非等臂長(zhǎng)肘板結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行有限元分析計(jì)算,通過比較結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布,發(fā)現(xiàn)非等臂長(zhǎng)肘板結(jié)構(gòu)形式,能夠得到更為合理的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布,對(duì)連接結(jié)構(gòu)端部的疲勞強(qiáng)度有較大提高。因此優(yōu)化設(shè)計(jì)采用非等臂長(zhǎng)肘板結(jié)構(gòu)形式。
需要說明的是,在其他實(shí)施方式中,可根據(jù)立柱3與甲板盒1的實(shí)際尺寸及各結(jié)構(gòu)受力與應(yīng)力分布狀態(tài),對(duì)上述步驟進(jìn)行調(diào)整。例如可將第一夾角與第二夾角α均設(shè)計(jì)為0°,即取消設(shè)計(jì)第二弧型段232及第三弧型段233傾斜角度的步驟。又如可將弧型部的三個(gè)弧形段之間的連接設(shè)計(jì)為非平滑狀, 即取消設(shè)計(jì)切線部的步驟。還如可將設(shè)計(jì)切割余量部24的步驟去除,并不以此為限。
綜上所述,本發(fā)明提出的連接肘板的設(shè)計(jì)方法至少應(yīng)包含以下步驟:
設(shè)計(jì)第一邊21與第二邊22,設(shè)計(jì)第一邊21長(zhǎng)度大于第二邊22,并分別確定兩者的長(zhǎng)度,以滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布條件;以及
設(shè)計(jì)弧型邊,根據(jù)第一邊21與第二邊22的長(zhǎng)度,將弧型邊分為第一弧型段231以及第二弧型段232,第一弧型段231連接于第二邊22,第二弧型段232連接于第一邊21,并分別確定第一弧型段231以及第二弧型段232的對(duì)應(yīng)圓半徑。還包括以下步驟,以滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布條件:
另外,在其他實(shí)施方式中,例如弧型邊僅包括第一弧型段231及第二弧型段232時(shí),上述設(shè)計(jì)第二弧型段232及第三弧型段233傾斜角度的步驟則應(yīng)為:設(shè)計(jì)第一弧型段231及第二弧型段232傾斜角度,以第一弧型段231與第二邊22的連接點(diǎn)為切點(diǎn)作第一弧型段231的對(duì)應(yīng)圓的切線,以第二弧型段232與第一邊21的連接點(diǎn)為切點(diǎn)作第三弧型段233的對(duì)應(yīng)圓的切線,確定第一弧型段231的切線與第二邊22的夾角,并確定第二弧型段232的切線與第一邊21的夾角。
通過上述設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出的連接肘板2,在解決半潛平臺(tái)立柱3與甲板盒1連接位置屈服強(qiáng)度、屈曲強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度問題的同時(shí),有效的降低結(jié)構(gòu)板厚,滿足了規(guī)范要求,避免了高難度的CTOD試驗(yàn)。
雖已參照幾個(gè)典型實(shí)施例描述了本發(fā)明的連接肘板及其設(shè)計(jì)方法,但應(yīng)理解,所用的術(shù)語是說明和示例性的,而非限制性的。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離其構(gòu)思或?qū)嵸|(zhì),因此,上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié),而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的構(gòu)思和范圍內(nèi)廣泛地解釋,故落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。