吴 寒，华 剑，王 晶

1西南石油大学机电工程学院，四川 成都2长江大学机械工程学院，湖北 荆州3中海石油(中国)有限公司上海分公司工程技术作业中心，上海

基于模态分析的海洋钻机井架结构动力修改

吴 寒1，华 剑2，王 晶3

1西南石油大学机电工程学院，四川 成都2长江大学机械工程学院，湖北 荆州3中海石油(中国)有限公司上海分公司工程技术作业中心，上海

通过对450T海洋钻机井架的模态分析得知，该井架部分模态频率与转盘工作频率符合。为避免结构共振，基于灵敏度分析和结构动力修改的基本原理，分析了井架模态频率对部分杆件截面参数的灵敏度，在此基础上通过修改杆件截面参数完成了井架结构动力修改。结果表明，修改后井架的模态频率发生了改变，其中第3阶模态频率由3.43 Hz上升到3.59 Hz，第4阶模态频率由4.34 Hz上升到4.49 Hz，将有效改善井架的结构动态特性。

海洋钻机，井架，模态分析，灵敏度分析，结构动力修改

1.引言

海上石油钻机井架除了承受巨大的静载荷之外，还要承受因转盘、减速箱等工作设备的旋转而产生的周期性动载荷。传统的井架设计方法仅按静强度准则进行设计，而不考虑其动态性能的要求，这样所设计制造的井架有可能出现静强度足够而结构动态特性较差的情况，钻进过程中易产生异常振动，从而给安全高效钻井带来不利因素。在此情况下，应充分了解钻机井架的结构动态特性，并在必要时采取适当结构动力修改措施来改善井架的动态特性。……