王初龙

（上海中远船务工程有限公司，上海 200231）

钻井船60 t格子吊吊臂托架结构强度有限元分析

王初龙

（上海中远船务工程有限公司，上海 200231）

利用有限元软件MSC.Patran&Nastran，对某钻井船尾部60 t格子吊吊臂托架结构强度进行了有限元分析，介绍了有限元分析模型的建立、边界的设立以及载荷的计算选取，并对计算结果进行了分析。

钻井船；吊臂托架；结构强度；有限元分析

0 引言

随着对海洋资源勘探与开发的深入，作为勘探重要设备的钻井船，其作业水深逐步增加，适应海况也逐步扩大。因此，船用起吊设备承担的任务越来越重，作业半径也相应增大。由于船上设备布置极为紧凑，为了防止与其他设备发生碰撞，通常吊机都设计得较高。在这种情况下，用于存储吊臂的托架也同样设计得较为高大。由于船舶在波浪中运动时，随着垂向高度值的增加，运动加速度也相应变大，这就要求在恶劣的海况下托架有足够的强度来存放吊臂。

本文根据ABS船级社《Mobile Offshore Drilling Unit 2012》[1]和《Rules for Building and Classing Steel Vessels 2012》[2]的有关要求，采用通用有限元分析软件MSC.Patran&Nastran[3]，对该某钻井船尾部60 t格子吊吊臂托架结构进行了结构屈服强度分析。

1 概况

格子吊在存放时，吊臂朝艏沿船长方向水平放置在托架上部的凹槽中。格子吊及托架布置示意图及吊臂存放截面示意图1和图2所示。

格子吊主要尺度：起吊重量为 60 t；总重为～147.5 t；吊臂及钩头、绳索等为～46.5 t。

托架尺寸为：总长为4.33 m；总宽为3.82 m；总高为14.84 m。

2 有限元模型

2.1 模型的建立

根据规范要求[1]，采用局部立体结构模型时，以托架有效作用平面矩形（a×b）形心为中心，向四周分别扩展至少一倍的该矩形相对应的长、宽距离（3a×3b）。……