تحلیل گسترش ترک ناشی از خستگی در اتصالات سکوهای دریایی

طراحی، ساخت و نصب سازه‌های دریایی با توجه به شرایط خاص منطقه اجرا شده و بار های وارد بر آنها ، در زمینه پیشرفته‌ترین مسائل مهندسی قرار دارد و امروزه پژوهش های بسیاری در زمینه‌های مختلف آن، تحت بارهای ناشی از موج و جریان‌های دریایی انجام گرفته است. یکی از اصلی ترین مسائل در طراحی سکوهای دریایی بروز پدیده خستگی در اتصالات است ، و آنالیز خستگی به روش‌های مختلف از جمله روش طیفی و قطعی و تعیین عمر خستگی سکو را ضروری می‌سازد. با توجه به ماهیت تکراری بارهای ناشی از امواج، اعضای لوله‌ای سازه که با اتصالات جوشی به یکدیگر متصل شده‎اند در معرض تنش‎های تکراری قرار گرفته و در صورت تداوم بارگذاری، گسیختگی ناشی از خستگی در آنها محتمل می‎باشد. این اتصالات به دلیل شکل خاص هندسی دارای نقاط با تمرکز تنش بالا می‎باشند که بسیار مستعد بروز پدیده خستگی بوده و به همین دلیل تحلیل خستگی اتصالات سازه به عنوان ضعیف‎ترین نقاط در برابر خستگی، یکی از عوامل مهم در طراحی سکوها به شمار می‎رود. در این پژوهش به مبحث تحلیل گسترش ترک بر اثر خستگی در اتصالات سکوهای ثابت فلزی فراساحلی پرداخته شده و از سکوهای موجود در منطقه خلیج فارس استفاده گردیده است که همانند سکوی spd 15 واقع در منطقه پارس جنوبی می‎باشد. جهت تهیه مدل از نقشه‎های شرکت ملی نفت ایران استفاده گردیده و نیروی امواج در جهات اصلی به سازه وارد شده و تحلیل گسترش ترک انجام می‌شود. همچنین جهت مدل سازی از نرم افزار آباکوس که یک برنامه اجزای محدود است استفاده گردیده است.

investigating fatigue crack propagation in offshore platform joints

the design, construction and installation of marine structures, according to the specific conditions of the implemented region and the loads on them, is in the field of the most advanced engineering issues, and today many researches have been carried out in its various fields under the loads caused by waves and sea currents. . one of the main issues in the design of marine platforms is the phenomenon of fatigue in connections. , and fatigue analysis by different methods, including spectral and deterministic method and determining the fatigue life of the platform, is necessary. due to the repetitive nature of the loads caused by the waves, the tubular members of the structure that are connected to each other with welded joints are exposed to repeated stresses and if the loading continues, rupture due to fatigue is likely. . due to the special geometrical shape of these connections, there are points with high stress concentration, which are very prone to the phenomenon of fatigue, and for this reason, the fatigue analysis of structural connections as the weakest points against fatigue is one of the important factors in the design of platforms. in this research, the analysis of crack propagation due to fatigue in the connections of fixed offshore metal platforms has been discussed and the existing platforms in the persian gulf region have been used, which is the same as the spd 15 platform located in the south pars region. to prepare the model, the maps of the national iranian oil company were used, and the wave force was applied to the structure in the main directions, and crack expansion analysis was performed. abaqus software, which is a finite element program, has also been used for modeling.