波浪冲击下钢丝绳索具应力场与疲劳寿命研究

来源期刊：机械设计与制造2015年第4期

论文作者：马平 鲁信辉 李巍

文章页码：126 - 260

关键词：钢丝绳索具;波浪冲击;流固耦合;应力;疲劳寿命;

摘    要：钢丝绳索具是海洋工程吊装平台起柔性连接的关键部件,常受到不规则波浪的冲击作用,采用流固耦合方法进行应力与疲劳寿命的研究对钢丝绳索具的安全具有重要意义。基于SOLIDWORKS与ANSYS平台,建立钢丝绳索具单向流固耦合分析模型,结合虚拟疲劳寿命分析方法,对波浪冲击下钢丝绳索具的应力与疲劳寿命进行有限元分析,同时对比了静载下钢丝绳索具的应力与疲劳寿命特性,为钢丝绳索具的设计与性能评估提供理论依据。通过分析发现,波浪冲击使钢丝绳索具内部应力成"双峰"型分布,在增大应力同时加剧应力分布的不均匀性,以及降低钢丝绳索具的疲劳寿命。随着波速从(3~6),钢丝绳索具最大应力从140.08增大到307.73,应力变化范围从(112.73~274.52);在预设计疲劳寿命1次情况下,实际使用寿命成"S"型由950000次减小到960次。