[发明专利]一种FPSO管路支架快速设计方法

权利要求书

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lⁱ、宽度bⁱ和厚度hⁱ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：

lⁱ＝g₁(fmax1)；

bⁱ＝g₂(fmax1)；

hⁱ＝g₃(fmax1)；

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；

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；

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lⁱ、宽度bⁱ、厚度hⁱ；

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lⁱ、宽度bⁱ、厚度hⁱ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。