Nghiên cứu xây dựng công thức dự đoán độ bền tới hạn kết cấu chân đế giàn khoan ngoài khơi kiểu bán chìm khi bị đâm va bởi các tàu dịch vụ

Abstract

Nghiên cứu này trình bày kết quả mô phỏng số và xây dựng hệ thống các công thức dự đoán độ bền tới hạn của chân giàn khoan ngoài khơi kiểu bán chìm khi bị tai nạn đâm va bởi các tàu dịch vụ. Các mô phỏng số được thực bởi phần mềm thương mại ABAQUS. Các mô phỏng khảo sát sự ảnh hưởng của các tham số cơ bản đến độ bền sau va chạm của kết cấu chân giàn khoan bán chìm với kích thước thực tế được thực hiện. Các tham số được khảo sát bao gồm: ảnh hưởng của tốc độ đâm va, ảnh hưởng của vị trí va chạm và ảnh hưởng của hình dạng mũi tàu dịch vụ khi va chạm. Sau khi khảo sát sự ảnh hưởng của các tham số đến độ bền của chân giàn khoan, hàng loạt các kịch bản khác nhau về tai nạn đâm va giữa tàu dịch vụ và chân giàn khoan thực tế được thực hiện. Tiếp theo, hệ thống công thức dự đoán độ bền tới hạn sau va chạm của các kết cấu chân giàn khoan bán chìm được đề xuất dựa trên các kết quả mô phỏng số và thuật toán hồi quy. Độ chính xác và tin cậy của các công thức đã đề xuất được đánh giá khi so sánh với kết quả mô phỏng và thí nghiệm đã công bố.

Đánh giá độ bền dọc của tàu container khi bị va đập bởi kiện hàng rơi tự do

“…Đối với mô phỏng va đập, các thuộc tính của vật liệu được xác định bằng các công thức được đề xuất bởi tác giả và cộng sự trong tài liệu tham khảo số [16]. Các công thức này được xây dựng trên cơ sở thuật toán hồi quy bằng cách sử dụng kết quả của 7500 mẫu kéo bao gồm cả tải trọng tĩnh và động với các loại thép khác nhau như: SS41, AH36, HSLA, HY-80, HY-100,...Các công thức này đã được áp dụng thành công và chứng minh được sự chính xác và tin cậy với các kết cấu kiểu cylinder ngoài khơi như giàn khoan [17][18][19][20], tàu ngầm [21], chân tuabin gió khi bị va chạm [22]. Cần chú ý rằng đối với bài toán va đập thì ứng xử va đập của vật liệu phụ thuộc lớn vào tốc độ biến dạng.…”

“…Để đảm bảo không bị trượt trong quá trình va đập giữa hai bề mặt thì hệ số ma sát giữa trọng vật rơi va đập và vật bị va đập được lấy bằng 0,3. Áp dụng mô hình Rayleigh damping cho quá trình rung động sau va đập [18][19][20][21][22][23]. Sau khi mô phỏng quá trình va đập kết thúc, tất cả các mô hình được chuyển tiếp qua bài toán mô phỏng độ bền dư sau va đập.…”