Menu

结构振动和动态设计分析

针对浮式生产储运油轮,作业平台,高架结构

Structural Vibration and Dynamic Design Analysis for FPSOs, Platforms, Elevated Structures - FEA model

海上作业平台或浮式生产储运油轮如装有往复式或旋转式机械设备,可能会出现高频振动。高频振动会引发设备故障、生产损失,维护成本过高,以及环境与人的安全问题。所幸,如果在设计阶段处理得当,结构振动的风险就可以降低。

最小化结构振动,需要专业技术、方法和设计工具,结合以广泛的经验——这些都是北塔的核心竞争力。

Speak to a specialist

1 概览
  • 往复式压缩机
  • 往复式泵包括安装于小型撬块上的泵
  • 驱动机器的发动机或发电用发动机
  • 消防水泵系统
  • 管道损坏故障包括主管道和小口径管道
  • 高架管道支架
  • 作用于管道系统的撬块外脉动力
  • 其他相关的维护和整体性问题

更多信息,请访问:

2 分析范围
  • 在项目计划初期(FEED阶段),确定分析需求、时间进度、并提供初步布局建议。
  • 对需要振动分析的泵、压缩机、发动机以及其他模块,协调分析进程和项目,(例如API 618,API 674等。),这样可以保障动态力、惯性、阻尼和刚度值的一致性。保证高质量的整体设计。
  • 为支撑结构建立有限元分析(FEA)。可以利用和细化现有静态结构分析模型。基于北塔的设计和现场经验,需要特别注重边界条件、阻尼值以及其他关键假设。
  • 将机械撬块和设备FEA模型整合于平台模型中(请见下图)。必须精确模拟激振力、矢量载荷以及连接条件。
  • 对综合系统进行模态分析。
  • 使用北塔的应变能密度方法评估高风险区域。专利技术,可以加快动态分析,提升精确性。
  • 进行结构受迫响应分析,应包含所有计划工况条件下的所有动态力。
  • 与结构设计师、成撬商和业主的协调合作,评审设计,并确定最优设计。 
​​     

两个例子,演示在平台动态分析中,整合撬块结构和机械系统模型,整合是保障精确的振动和共振预测的重要条件。

3 北塔研究特点和客户利益
3.1 服务特色
  • 在设计阶段初期,北塔将提供甲板设计、设备位置以及设备安装技术的建议。这样可以避免设计的返工和项目计划的延期。
  • 北塔具有专利软件工具,能够计算应变能密度分布和各种机械产生的动态载荷,比如压缩机气缸的气体力、十字头力,驱动力以及脉动诱发力。
  • 评定的对象包括压缩机橇块和平台甲板。
  • 北塔受迫振动会评估整个工况范围内各个转速下产生的载荷。
  • 参考行业标准对振幅、应力和变形进行评估。
  • 北塔方法在浮式生产储运油轮采油舶船的应用如下:分析先用常规假定船体甲板的对扣点(stabbing point)的刚度。也可将计算每一个对扣点处的船体甲板刚度作为可选分析。分析范围可扩大到船体甲板结构的强度分析(弯曲分析);连接船体甲板的疲劳分析,这里船体梁弯矩为驱动疲劳载荷。
  • 北塔拥有自主知识版权的先进的有限元分析建模技术。这些方法已经过严格的现场测试检验。
  • 给出的建议包括切实可行的改进方案以提高橇块和/或橇块支撑结构的动态刚度。最终报告会提供外加载荷及分析结果的总结(包括计算的振型、结构固有频率和振幅)。
  • 现场测试由振动工程学专家进行,评估结构、撬块、管道和机械设备上的振动和脉动。
  • 分析会考虑撬块和甲板的动态性能,以评价控制振动安装设计(AVM)的有效性。许多AVM设计假设撬块(设备机组)是刚性的,并且支撑撬块的甲板也是刚性的。这种简化,会导致不合理的设计。我们可以建议所需的AVM性能,也可以提供改造撬块或者平台的建议,来适应所选择的AVM,或者决定一种优化方案,平衡AVM设计和结构设计。 
3.2 客户利益
  • 动态结构分析能避免平台、浮式生产储运油轮、以及机械模块的共振和高频振动。静态结构分析方法不能做到这一点,因为静态方法不包括评估动态响应的技术细节。
  • 该分析性价比高,分析产生的建议在设计阶段易于实施。
4 北塔优势

北塔的整体解决方案将妥善处理长期的振动问题,并增加可靠性、降低项目成本,保证项目整体性,完成设计到生产过程。

  • 基于上百个研究项目,北塔证明了自己在结构振动分析领域的领军企业实力和经验。经验意味着更快的分析时间,以及更可靠的运行。
  • 北塔能整合平台和/或设备模块,撬块和机械。鲜有其他振动工程公司具有整套解决方案来处理管道系统、机械以及结构振动。
  • 具有执行现场振动评估和协助故障排除的专家。现场分析指导我们实际设计方案的形成——避免纯理论性、未经测试的方法。 
5 相关信息
6 相关服务
7 关键词
  • 结构动态分析
  • 结构共振

返回页首


更多信息

Free webinar

Webinar

Learn how to solve complex vibration problems with advanced troubleshooting techniques to keep your facility running smoothly, with minimal downtime.
Watch now


BETA Machinery Analysis logo
SVT Engineering Consultants logo
联系我们 Privacy ©2024 Wood