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DES模塊海上吊裝設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)吊點(diǎn)和直接與吊點(diǎn)連接的結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)考慮2.0的動(dòng)力載荷系數(shù)，對(duì)其他傳遞提升力的結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)考慮1.35的動(dòng)力載荷系數(shù)。DES模塊的鉆臺(tái)面下方共設(shè)有4根主立柱，每根主立柱頂部設(shè)有一個(gè)井架基座，每個(gè)井架基座旁設(shè)有一個(gè)吊點(diǎn)。吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)采用100mm，50mm，30mm厚的CCSDH36Z35級(jí)高強(qiáng)度鋼板，鋼板的抗拉強(qiáng)度為490-630MPa。每個(gè)吊點(diǎn)均由一塊100mm厚的腹板(主吊耳板)和兩塊50mm厚的翼板組合成工形截面。腹板的兩側(cè)各貼有兩塊補(bǔ)板，腹板和補(bǔ)板上開(kāi)有同心的卸扣銷(xiāo)孔。吊點(diǎn)腹板插入鉆臺(tái)面主體框架結(jié)構(gòu)內(nèi)。
DES模塊吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量約為11t，吊點(diǎn)局部構(gòu)造見(jiàn)圖。吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)所受載荷考慮了最大吊索拉力、平面外作用力和卸扣工作點(diǎn)附加等效力矩等載荷的最不利組合。方案2與方案1相比關(guān)鍵的不同點(diǎn)是吊索與主吊耳板不在同一平面內(nèi)，而是形成了約12°的初始平面外夾角，吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)所受平面外作用力很大。由于DES模塊的吊點(diǎn)是按照方案1的思路設(shè)計(jì)和建造的，如果改按方案2進(jìn)行吊裝，對(duì)吊點(diǎn)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
為了合理評(píng)估吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)的安全性，鉆機(jī)設(shè)計(jì)方對(duì)吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了彈性分析和彈塑性分析對(duì)比。應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元強(qiáng)度分析的要點(diǎn)如下：(1)模型簡(jiǎn)化。吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)包括組合H型鋼、肘板和吊耳板等，建模時(shí)分別建立了各個(gè)元素后再將它們聯(lián)系在一起。焊縫和倒角等局部構(gòu)造在宏觀分析中予以忽略。(2)網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分盡量使用四邊形單元，對(duì)于特別關(guān)注的區(qū)域，應(yīng)劃分為較細(xì)密的網(wǎng)格，同時(shí)應(yīng)注意單元各邊的邊長(zhǎng)相差不應(yīng)過(guò)大，否則會(huì)影響計(jì)算精度或?qū)е陆Y(jié)果不收斂。網(wǎng)格劃分應(yīng)盡量用手動(dòng)控制，即使用Mesh功能中的Mapped-mesh，主動(dòng)控制網(wǎng)格的大小，以得到滿(mǎn)意的結(jié)果。
DES模塊吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)ANSYS有限元分析模型采用SHELL93單元，由15453個(gè)節(jié)點(diǎn)、5045個(gè)單元構(gòu)成，DES模塊吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)ANSYS有限元模型見(jiàn)圖。(3)載荷、邊界條件簡(jiǎn)化。吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)是DES模塊的一個(gè)局部構(gòu)造，與其相連的結(jié)構(gòu)對(duì)它的約束即為載荷及邊界條件。簡(jiǎn)化載荷及邊界條件時(shí)應(yīng)用SACS軟件對(duì)DES模塊作整體吊裝分析，從中提出所取局部邊界上的解，作為邊界條件施加到ANSYS模型上去。簡(jiǎn)化邊界不能對(duì)特別關(guān)注的區(qū)域的結(jié)果產(chǎn)生顯著影響，檢驗(yàn)方法是檢查ANSYS等效應(yīng)力云圖，如果邊界處的應(yīng)力沒(méi)有擴(kuò)散到特別關(guān)注的區(qū)域，即可認(rèn)為邊界條件是合理的。
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