JU2000E自升式钻井平台桩腿K型节点焊接残余应力分析

摘要

Ju2000E自升式钻井平台的桩腿K型节点由于焊接结构复杂,各构件采用高强度大厚板,焊缝多且不规则,焊接残余应力分布复杂,对其评估非常困难,焊接残余应力表面测量配合应力计算是最有效的方法。采用一系列的高效计算方法实现桩腿K型节点焊接残余应力的高效计算,并通过X衍射法和小孔法验证计算的可靠性,同时通过计算机模拟软件建立的三维实体模型分析该结构的应力分布特征。计算结果表明,整个模拟件各方向的峰值拉应力出现在半圆板焊接区域表层,特别是焊趾位置呈现较大的应力集中,而焊缝材料和支撑管的屈服强度相对半圆板材料屈服强度低,故焊缝区域的各方向拉应力幅值稍低于半圆板焊接区域;整个模拟件各焊缝区域从外到内部的等效应力呈现300 MPa^600 MPa的较大应力,靠近半圆板的焊趾位置出现较大应力集中,等效应力达到600 MPa以上。