一种FPSO管路支架快速设计方法技术

本发明专利技术公开了一种FPSO管路支架快速设计方法，方法包括统计现有安装FPSO管线后的每个与待设计管路支架结构相同且尺寸不同的已使用管路支架受到FPSO管线作用的最大载荷与尺寸信息；建立待设计管路支架的第i个钢板的长度、宽度和厚度分别与待设计管路支架能够承受的最大载荷之间的函数关系式；根据设计要求获得每个待设计的管路支架受到的最大载荷；将待设计管路支架受到的最大载荷带入上述得到的函数关系式中，得到待设计管路支架第i块钢板的长度、宽度、厚度；根据得到的尺寸信息建模仿真并确定最终结果。本发明专利技术相较于传统方法可摆脱繁琐的设计计算过程，快速获得合理的管路支架尺寸，缩短管路支架的设计周期。缩短管路支架的设计周期。缩短管路支架的设计周期。

【技术实现步骤摘要】
一种FPSO管路支架快速设计方法


[0001]本专利技术涉及大型船舶使用管路支架，尤其涉及一种FPSO管路支架快速设计方法。

技术介绍

[0002]现在船舶使用的管路支架的结构形式相对固定，一般采用大小与厚度不同的钢板组合而成。只要确定各个钢板的长度与宽度以及厚度，即可完成支架设计。船舶使用的管路支架的设计，是按照管路承受的载荷进行力学计算，并引入许用的安全系数，确定使用的管路支架的各个钢板的长度、宽度以及厚度。每次设计新的管路支架，即要重新进行管路支架设计计算，过程繁琐。设计计算支架钢板尺寸过程繁琐，占用大量的支架设计时间。生产中急需一种FPSO已使用管路支架的快速设计方法以加快FPSO舾装效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种FPSO管路支架的快速设计方法。采用本方法可以缩短管路支架的设计周期。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]本专利技术的一种FPSO已使用管路支架的快速设计方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一、统计现有安装FPSO管线后的每个与待设计管路支架结构相同且尺寸不同的已使用管路支架受到FPSO管线作用的最大载荷与尺寸信息；然后将所有统计的已使用管路支架承受的最大载荷数值按照从小到大的顺序排列，从排列中选取出最大数值和最小数值以及在最大数值和最小数值之间等间隔分布的n
‑
2个数值，将与上述n个数值对应的n个已使用管路支架组成的集合作为选定管路支架集合，记所述选定管路支架集合中所有已使用管路支架的最大载荷为F＝[f1，f2，f3，f4，
…
，f
n
]，f
n
代表第n个选定的已使用管路支架受到的最大载荷；
[0007]统计选定管路支架集合中选定的每个已使用管路支架的尺寸信息，所述尺寸信息包括选定的每个已使用管路支架的全部钢板的长度、宽度和厚度；将选定的所有已使用管路支架的第i个钢板的长度，记为将选定的所有已使用管路支架的第i个钢板的宽度，记为将选定的所有已使用管路支架的第i个钢板的厚度，记为度，记为表示选定的所有已使用管路支架中的第n个已使用管路支架的第i个钢板的长度；表示选定的所有已使用管路支架中的第n个已使用管路支架的第i个钢板的宽度；表示所述选定的所有已使用管路支架中的第n个已使用管路支架的第i个钢板的厚度，i＝1，2，3，
…
，m；
[0008]步骤二、建立待设计管路支架的第i个钢板的长度l
i
、宽度b
i
和厚度h
i
分别与待设计管路支架能够承受的最大载荷fmax1之间的函数关系式，分别为：
[0009]l
i
＝g1(fmax1)；
[0010]b
i
＝g2(fmax1)；
[0011]h
i
＝g3(fmax1)；
[0012]上述公式中g1(fmax1)、g2(fmax1)、g3(fmax1)由步骤一中统计的已使用管路支架的载荷信息和尺寸信息使用多项式拟合的方式得到；
[0013]步骤三、根据设计要求获得每个待设计的管路支架受到的最大载荷fmax2；
[0014]步骤四、将待设计管路支架受到的最大载荷fmax2带入步骤二中拟合得到的函数关系g1(fmax1)、g2(fmax1)、g3(fmax1)中，得到待设计管路支架第i块钢板的长度l
i
、宽度b
i
、厚度h
i
；
[0015]步骤五、根据步骤四得到的待设计管路支架的第i块钢板的长度l
i
、宽度b
i
、厚度h
i
信息在ansys中对待设计管路支架进行建模，加载仿真；若仿真结果满足设计条件则以此作为最终的设计结果；如果不满足则根据仿真结果针对强度不足的钢板进行板厚的加大，随后根据新的板厚信息进行建模，加载仿真；若仿真结果满足设计条件则以此作为最终的设计结果，否则继续针对强度不足的钢板进行板厚的加大直至满足强度要求；满足强度要求的模型即为待设计管路支架的最终设计结果。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种FPSO已使用管路支架的快速设计方法，该方法可摆脱繁琐的已使用管路支架设计计算过程，快速获得合理的管路支架结构，缩短管路支架的设计周期。
附图说明
[0017]图1为现有的一种管路支架的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本专利技术做详细的说明：
[0019]本专利技术方法适用于结构全部由矩形钢板组成的支架，如图1所示，作为现有支架的一种实施例，所示的支架包括沿水平方向设置的水平板3，在所述的水平板3的左右两侧分别沿竖直方向连接有一个竖板4(2)，在每一个竖板4(2)顶部分别沿水平方向固定有一个水平板5(1)，在两个所述的竖板4(2)之间的水平板3上固定有一个固定管线用的卡箍。当然支架还可以有其他结构形式。
[0020]基于上述结构，本专利技术的一种FPSO已使用管路支架的快速设计方法，包括以下步骤：
[0021]步骤一、统计现有安装FPSO管线后的每个与待设计管路支架结构相同且尺寸不同的已使用管路支架受到FPSO管线作用的最大载荷与尺寸信息；每个已使用管路支架可以位于不同的FPSO管线上，只要与待设计管路支架的结构相同即可。然后将所有统计的已使用管路支架承受的最大载荷数值按照从小到大的顺序排列，从排列中选取出最大数值和最小数值以及在最大数值和最小数值之间等间隔分布的n
‑
2个数值，将与上述n个数值对应的n个已使用管路支架组成的集合作为选定管路支架集合，记所述选定管路支架集合中所有已使用管路支架的最大载荷为F＝[f1,f2,f3,f4,
…
,f
n
]，f
n
代表第n个选定的已使用管路支架受到的最大载荷。
[0022]统计选定管路支架集合中选定的每个已使用管路支架的尺寸信息，所述尺寸信息
包括选定的每个已使用管路支架的全部钢板的长度、宽度和厚度。将选定的所有已使用管路支架的第i个钢板的长度，记为将选定的所有已使用管路支架的第i个钢板的宽度，记为将选定的所有已使用管路支架的第i个钢板的厚度，记为度，记为表示选定的所有已使用管路支架中的第n个已使用管路支架的第i个钢板的长度；表示选定的所有已使用管路支架中的第n个已使用管路支架的第i个钢板的宽度；表示所述选定的所有已使用管路支架中的第n个已使用管路支架的第i个钢板的厚度，i＝1，2，3，
…
，m，例如图1所示结构中的m＝5。
[0023]步骤二、建立待设计管路支架的第i个钢板的长度l
i
、宽度b
i
和厚度h
i
分别与待设计管路支架能够承受的最大载荷fmax1之间的函数关系式，分别为：
[0024]l
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FPSO已使用管路支架的快速设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、统计现有安装FPSO管线后的每个与待设计管路支架结构相同且尺寸不同的已使用管路支架受到FPSO管线作用的最大载荷与尺寸信息；然后将所有统计的已使用管路支架承受的最大载荷数值按照从小到大的顺序排列，从排列中选取出最大数值和最小数值以及在最大数值和最小数值之间等间隔分布的n
‑
2个数值，将与上述n个数值对应的n个已使用管路支架组成的集合作为选定管路支架集合，记所述选定管路支架集合中所有已使用管路支架的最大载荷为F＝[f1，f2，f3，f4，
…
，f
n
]，f
n
代表第n个选定的已使用管路支架受到的最大载荷；统计选定管路支架集合中选定的每个已使用管路支架的尺寸信息，所述尺寸信息包括选定的每个已使用管路支架的全部钢板的长度、宽度和厚度；将选定的所有已使用管路支架的第i个钢板的长度，记为将选定的所有已使用管路支架的第i个钢板的宽度，记为将选定的所有已使用管路支架的第i个钢板的厚度，记为记为表示选定的所有已使用管路支架中的第n个已使用管路支架的第i个钢板的长度；表示选定的所有已使用管路支架中的第n个已使用管路支架的第i个钢板的宽度；表示所述选定的所有已使用管路支架中的第n个已使用管路支架的第i个钢板的厚度，i＝1，2，3，
…
，m；步骤二、建立待设计管路支架的第i个钢板的长度l
i
、宽度b

【专利技术属性】
技术研发人员：王永伟，李阳，左婷婷，
申请(专利权)人：博迈科海洋工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：