裴學(xué)良 李進(jìn)付 張顯威 劉有生 高煜

(1. 中石化勝利石油工程有限公司 2. 中國石油大學(xué)(華東) 海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心 )

0 引 言

海洋修井貓道是海洋平臺(tái)主甲板和鉆臺(tái)面之間管柱輸送的關(guān)鍵設(shè)施, 鉆井過程中需要頻繁地進(jìn)行管柱排放[1], 而貓道的自動(dòng)化作業(yè)可有效降低工人作業(yè)強(qiáng)度, 提升管柱輸送作業(yè)安全性和效率[2]。 海洋平臺(tái)甲板空間狹小, 且其額定承載能力有限, 所以平臺(tái)配套作業(yè)設(shè)備的質(zhì)量應(yīng)盡可能小, 并且體積也應(yīng)盡量小。 因此有必要針對(duì)海洋平臺(tái)動(dòng)力貓道的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì), 以減小設(shè)備的質(zhì)量和體積,從而進(jìn)一步提升海洋修井動(dòng)力貓道的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率。

根據(jù)動(dòng)力貓道機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及作業(yè)特點(diǎn), 可將現(xiàn)有的貓道機(jī)分為斜貓道、 舉升式貓道以及水平貓道3 種類型。 其中, 斜貓道常用于國內(nèi)海洋固定式平臺(tái); 舉升貓道多應(yīng)用在陸地鉆機(jī), 在海洋平臺(tái)的應(yīng)用相對(duì)較少; 水平貓道常用于張力腿(TLP) 平臺(tái)[3]。 國內(nèi)對(duì)動(dòng)力貓道的相關(guān)研究大多集中在舉升式動(dòng)力貓道結(jié)構(gòu)及控制優(yōu)化設(shè)計(jì)上。 劉麗娜等[4]逐步對(duì)動(dòng)力貓道相關(guān)結(jié)構(gòu)做改進(jìn)設(shè)計(jì), 最終研制出一套全液壓驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化貓道機(jī); 王旱祥等[5]針對(duì)貓道機(jī)適用鉆臺(tái)高度固定、 鋼絲繩柔性牽引精度差等缺點(diǎn), 設(shè)計(jì)了一種適用于中低高度鉆臺(tái)、 調(diào)節(jié)范圍較大、 完全自動(dòng)化的舉升式液壓動(dòng)力貓道系統(tǒng)。 同時(shí), 根據(jù)貓道管柱輸送作業(yè)工況, 結(jié)合其機(jī)械結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)特性, 國內(nèi)學(xué)者從軟件控制及硬件改進(jìn)設(shè)計(jì)等方面對(duì)動(dòng)力貓道做了控制上的優(yōu)化研究, 以保障管柱輸送的連續(xù)性和平穩(wěn)性[6-7]。 劉春寶等[8]根據(jù)小型陸地鉆機(jī)地面與鉆臺(tái)面鉆桿輸送作業(yè)要求, 設(shè)計(jì)了一種模塊化結(jié)構(gòu)形式的液壓舉升式動(dòng)力貓道, 并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)功能動(dòng)作試驗(yàn)、 效率試驗(yàn)及安全試驗(yàn)等驗(yàn)證了動(dòng)力貓道作業(yè)效率和安全穩(wěn)定性。 此外, 為了完善動(dòng)力貓道結(jié)構(gòu)及控制設(shè)計(jì), 還開展了翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)失效、 翻板液壓桿穩(wěn)定性、 鉆桿減阻控制優(yōu)化以及防墜落機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究等[9-11]。 王杰等[12-13]針對(duì)舉升式動(dòng)力貓道提升過程, 應(yīng)用達(dá)朗貝爾原理建立了4 個(gè)階段的動(dòng)力學(xué)方程, 并對(duì)其拉力規(guī)律進(jìn)行了分析, 根據(jù)分析結(jié)果對(duì)動(dòng)力貓道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 以上研究大多集中在動(dòng)力貓道整機(jī)結(jié)構(gòu)及控制的優(yōu)化設(shè)計(jì), 或是針對(duì)貓道的部分結(jié)構(gòu)開展分析并作優(yōu)化改進(jìn), 但根據(jù)海洋平臺(tái)特點(diǎn), 鮮有針對(duì)因動(dòng)力貓道整機(jī)質(zhì)量及體積過大而開展修井貓道機(jī)尺寸優(yōu)化的設(shè)計(jì)研究。

筆者在以上研究的基礎(chǔ)上, 以某全液壓驅(qū)動(dòng)的舉升式海洋修井動(dòng)力貓道為研究對(duì)象, 借助虛擬樣機(jī)技術(shù)和響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)方法, 根據(jù)動(dòng)力貓道管柱輸送的作業(yè)特點(diǎn), 進(jìn)行動(dòng)力貓道關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì), 為動(dòng)力貓道的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能提升提供理論依據(jù)。

1 海洋修井動(dòng)力貓道

1.1 系統(tǒng)組成

海洋修井動(dòng)力貓道主要由底座、 翻管系統(tǒng)、 起升系統(tǒng)以及輸送系統(tǒng)組成, 如圖1 所示。 其中, 底座是動(dòng)力貓道各系統(tǒng)組件的載體; 翻管系統(tǒng)由翻管爪、 翻管臂、 翻管軸及翻管液壓系統(tǒng)組成, 在動(dòng)力貓道兩側(cè)各配備一套, 負(fù)責(zé)將鉆桿運(yùn)移至V 形槽;起升系統(tǒng)由支撐架、 穩(wěn)定架、 導(dǎo)向輪及起升液壓系統(tǒng)組成, 可以將鉆桿起升至鉆臺(tái)高度; 輸送系統(tǒng)由活動(dòng)梁、 伸縮液壓系統(tǒng)、 V 形槽和V 形槽翻轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)組成, 負(fù)責(zé)將鉆桿輸送至鉆臺(tái)面井口位置。

圖1 海洋修井動(dòng)力貓道Fig.1 Power catwalk for offshore workover operations

1.2 工作原理

動(dòng)力貓道主要用于鉆修井作業(yè)階段, 將鉆桿、鉆鋌及套管等管柱從地面或海洋平臺(tái)甲板輸送至鉆臺(tái)面, 或者將卸下的管柱運(yùn)至地面或海洋平臺(tái)甲板。 動(dòng)力貓道從地面或平臺(tái)向鉆臺(tái)輸送管柱可分為6 個(gè)步驟, 具體為: ① 翻管液壓系統(tǒng)動(dòng)作使翻管爪保持水平狀態(tài), 輔助輸送設(shè)備將鉆桿從鉆桿架運(yùn)移至翻管爪之上; ② 翻管液壓系統(tǒng)動(dòng)作, 使得鉆桿沿翻管爪和翻管臂滾動(dòng), 同時(shí)V 形槽驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)動(dòng)作使V 形槽側(cè)翻, 保證鉆桿從翻管系統(tǒng)運(yùn)移至V 形槽內(nèi); ③ V 形槽液壓系統(tǒng)動(dòng)作使得V 形槽回正; ④ 起升液壓系統(tǒng)動(dòng)作, 舉升鉆桿到達(dá)鉆臺(tái)高度; ⑤ 伸縮液壓系統(tǒng)動(dòng)作, 推動(dòng)活動(dòng)梁、 V形槽及鉆桿等至鉆桿末端并到達(dá)井口位置; ⑥ 液壓吊卡接收鉆桿, 動(dòng)力貓道各液壓系統(tǒng)動(dòng)作回歸初始位置, 等待下一次作業(yè)。

2 動(dòng)力貓道響應(yīng)面尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

通過建立海洋修井動(dòng)力貓道的動(dòng)力學(xué)仿真模型, 量化動(dòng)力貓道各構(gòu)件載荷, 提出一種基于響應(yīng)面的動(dòng)力貓道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法, 通過對(duì)動(dòng)力貓道支撐架、 活動(dòng)梁以及V 形槽等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)作尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì), 以降低動(dòng)力貓道整機(jī)質(zhì)量, 推進(jìn)動(dòng)力貓道在海洋鉆修機(jī)的應(yīng)用。 具體實(shí)施流程如圖2 所示。

圖2 動(dòng)力貓道響應(yīng)面尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)方法Fig.2 The dimension design optimization method of the power catwalk based on the response surface methodology

2.1 載荷分析

海洋修井動(dòng)力貓道進(jìn)行輸送作業(yè)時(shí), 鉆桿被直接放置在V 形槽上, 因此在輸送系統(tǒng)整體被起升系統(tǒng)舉升時(shí), 或者伸縮液壓系統(tǒng)推出活動(dòng)梁動(dòng)作時(shí), 均會(huì)使得鉆桿在V 形槽內(nèi)跳動(dòng), 對(duì)V 形槽等結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加載荷。 鉆桿在輸送過程中的姿態(tài)是動(dòng)態(tài)變化的, 會(huì)造成V 形槽與鉆桿等接觸位置的載荷變化, 使V 形槽等結(jié)構(gòu)載荷的評(píng)估困難。 鑒于此, 本文借助Adams 軟件建立海洋修井動(dòng)力貓道的虛擬樣機(jī), 通過動(dòng)力學(xué)仿真的方法獲取各零件的載荷歷程。 詳細(xì)過程為: ①建立海洋修井動(dòng)力貓道以及目標(biāo)鉆桿的仿真模型, 如圖3 所示; ②設(shè)置仿真環(huán)境并確定仿真參數(shù), 在鉆桿和海洋修井動(dòng)力貓道之間添加接觸, 用于模擬兩者之間載荷的傳遞關(guān)系; ③完成動(dòng)力學(xué)仿真并提取貓道各零件的載荷歷程。

圖3 動(dòng)力貓道動(dòng)力學(xué)仿真模型Fig.3 Dynamics simulation model of the power catwalk

2.2 響應(yīng)面尺寸優(yōu)化

響應(yīng)面優(yōu)化法是一種試驗(yàn)條件尋優(yōu)的方法, 包含試驗(yàn)設(shè)計(jì)、 建模、 檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷暮线m性、 尋求最佳組合條件等多種試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)技術(shù), 常用于解決非線性數(shù)據(jù)處理的相關(guān)問題。 通過建立回歸擬合和響應(yīng)曲面等方式, 可直接求出對(duì)應(yīng)各因素水平的響應(yīng)值, 從而確定預(yù)測(cè)的最佳響應(yīng)值。 針對(duì)海洋修井動(dòng)力貓道活動(dòng)梁、 V 形槽以及支撐架等關(guān)鍵結(jié)構(gòu), 借助ANSYS Workbench Environment (AWE) 下的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊, 利用響應(yīng)面尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行關(guān)鍵結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)。 具體步驟為如下:

(1) 根據(jù)動(dòng)力學(xué)仿真載荷分析結(jié)果, 對(duì)動(dòng)力貓道待優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜強(qiáng)度分析; 根據(jù)其結(jié)構(gòu)質(zhì)量和等效應(yīng)力分布情況初步選擇設(shè)計(jì)變量, 并選擇結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及等效應(yīng)力作為輸出變量。

(2) 進(jìn)行輸出變量和輸入變量之間的參數(shù)敏感性分析, 并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定該結(jié)構(gòu)響應(yīng)面尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)變量。

(3) 根據(jù)設(shè)計(jì)變量關(guān)系及數(shù)目確定試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法, 可選擇的試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法包括中心復(fù)合設(shè)計(jì)(Central Composite Design)、 最優(yōu)空間填充設(shè)計(jì)(Optimal Space-Filling Design) 及BBD 設(shè)計(jì)(Box-Behnken Design) 等。

(4) 根據(jù)試驗(yàn)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果, 選擇最優(yōu)的響應(yīng)面構(gòu)建方法, 建立不同變量之間的響應(yīng)面模型, 確定變量間的隱式關(guān)系, 將高維有限元仿真問題轉(zhuǎn)化為低維的函數(shù)關(guān)系, 以達(dá)到快速計(jì)算的目的。 可采用標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)面法(Standard Response Surface)、 克里金法(Kriging) 和非參數(shù)回歸法(Non-Parametric Regression) 等方法建立響應(yīng)面模型。

(5) 基于構(gòu)建的不同變量之間的響應(yīng)面模型,設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)以及約束條件; 采用參數(shù)優(yōu)化算法求解設(shè)計(jì)變量的最優(yōu)組合。 優(yōu)化算法如表1 所示。

表1 AWE 目標(biāo)優(yōu)化算法Table 1 Objective optimization algorithms of the AWE

3 算例分析

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

依據(jù)海洋修井動(dòng)力貓道響應(yīng)面尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)方法, 以活動(dòng)梁為例開展尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)。 活動(dòng)梁模型(見圖4) 主要由底部方鋼和頂部三耳座組成, 整體質(zhì)量為495 kg。 其中: 頂部方鋼長8 270 mm,寬190 mm, 高120 mm, 壁厚10 mm; 耳座側(cè)板厚10 mm, 耳座底板厚8.5 mm。 在提取活動(dòng)梁載荷時(shí), 選取處理?88.9 mm (3?2 in) 鉆桿作業(yè)工況進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真研究。 此時(shí)各液壓系統(tǒng)動(dòng)作速度如下: 翻管液壓桿為65 mm/s, V 形槽翻轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)為18 mm/s, 起升液壓系統(tǒng)為104.5 mm/s, 伸縮液壓系統(tǒng)為200 mm/s。 在以上運(yùn)動(dòng)參數(shù)下, 動(dòng)力貓道輸送鉆桿周期為36 s。

圖4 活動(dòng)梁模型Fig.4 Moving beam model

3.2 結(jié)果分析

基于上述數(shù)據(jù), 建立海洋修井動(dòng)力貓道的虛擬樣機(jī)模型并開展動(dòng)力學(xué)仿真分析。 根據(jù)圖1 可知,鉆桿輸送時(shí), 活動(dòng)梁底部與支撐架接觸并相對(duì)滑動(dòng), 活動(dòng)梁頂部耳座與V 形槽經(jīng)銷軸連接。 因此,在進(jìn)行活動(dòng)梁結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度分析時(shí), 可在活動(dòng)梁底部設(shè)置邊界條件, 在頂部耳座軸孔處施加外部載荷?？梢酝ㄟ^動(dòng)力學(xué)仿真獲取活動(dòng)梁耳座軸孔處載荷數(shù)據(jù), 為活動(dòng)梁響應(yīng)面尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)提供支撐。 活動(dòng)梁耳座位置載荷如圖5 所示。

圖5 活動(dòng)梁耳座位置載荷Fig.5 Load of the moving beam at the lug position

根據(jù)圖5 可知, 活動(dòng)梁耳座位置載荷基本在3 kN 左右變化。 當(dāng)鉆桿從翻管機(jī)構(gòu)滾落至V 形槽的瞬間, 由于翻管臂和V 形槽之間不可避免地會(huì)出現(xiàn)一定的高度差, 所以鉆桿會(huì)對(duì)V 形槽產(chǎn)生沖擊載荷, 并將其傳遞至活動(dòng)梁結(jié)構(gòu), 使得鉆桿輸送時(shí), 活動(dòng)梁所受載荷不規(guī)律變化。 另外, 當(dāng)鉆桿隨V 形槽起升以及伸出時(shí), 由于起升液壓系統(tǒng)和伸縮液壓系統(tǒng)動(dòng)作速度略快, 使得鉆桿在V 形槽中出現(xiàn)跳動(dòng), 會(huì)對(duì)V 形槽及活動(dòng)梁等結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖擊載荷。

基于動(dòng)力學(xué)仿真活動(dòng)梁的載荷數(shù)據(jù), 設(shè)置邊界條件, 施加外界載荷, 進(jìn)行活動(dòng)梁結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度分析; 依據(jù)活動(dòng)梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量和等效應(yīng)力的分布情況,初步選擇耳座側(cè)板厚、 耳座底板厚和活動(dòng)梁壁厚作為設(shè)計(jì)變量, 并設(shè)置活動(dòng)梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量和等效應(yīng)力作為輸出變量, 進(jìn)行參數(shù)敏感性分析。 結(jié)果如圖6所示。

圖6 活動(dòng)梁設(shè)計(jì)變量及輸出變量線性相關(guān)矩陣圖Fig.6 Linear correlation matrix diagram of the design and output variables of the moving beam

根據(jù)圖6, 相比于活動(dòng)梁壁厚, 耳座底板和側(cè)板厚度對(duì)活動(dòng)梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量的影響可以忽略不計(jì), 活動(dòng)梁壁厚與結(jié)構(gòu)質(zhì)量呈正相關(guān)且相關(guān)系數(shù)接近于1。 對(duì)活動(dòng)梁等效應(yīng)力的相關(guān)性排序?yàn)? 活動(dòng)梁壁厚＞耳座底板厚＞耳座側(cè)板厚; 而且從圖6 中可以看出, 耳座側(cè)板厚的影響接近于0, 可以忽略不計(jì); 耳座底板厚相對(duì)于等效應(yīng)力有一個(gè)較弱的正相關(guān)關(guān)系, 可見耳座底板厚度的改變對(duì)活動(dòng)梁等效應(yīng)力的影響較小; 而活動(dòng)梁壁厚則和活動(dòng)梁等效應(yīng)力呈現(xiàn)相對(duì)較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系, 說明活動(dòng)梁壁厚的變化會(huì)影響耳座和活動(dòng)梁主體結(jié)構(gòu)連接區(qū)域的應(yīng)力變化, 產(chǎn)生局部位置的應(yīng)力集中。 因此, 在后續(xù)活動(dòng)梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí), 耳座側(cè)板厚可不予考慮, 以活動(dòng)梁壁厚作為主要設(shè)計(jì)變量, 以耳座底板厚作為次要設(shè)計(jì)變量進(jìn)行試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)計(jì), 結(jié)果如表2 所示。其中耳座底板厚取值范圍為2 ～8 mm, 活動(dòng)梁壁厚的取值范圍為7～15 mm。

表2 活動(dòng)梁試驗(yàn)設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)據(jù)Table 2 Design variable data of tests for the moving beam

根據(jù)試驗(yàn)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果, 選擇遺傳聚合法擬合輸出變量與設(shè)計(jì)變量響應(yīng)面模型, 結(jié)果如圖7 所示。結(jié)構(gòu)質(zhì)量和等效應(yīng)力響應(yīng)面模型擬合測(cè)定系數(shù)均為1, 均方根誤差分別為5.7×10-5和3.3×10-7。 根據(jù)擬合度評(píng)價(jià)值可知, 構(gòu)建的響應(yīng)面模型預(yù)測(cè)結(jié)果誤差較小, 結(jié)果準(zhǔn)確。

圖7 活動(dòng)梁設(shè)計(jì)變量與輸出變量的3 參數(shù)響應(yīng)面模型Fig.7 Three-parameter response surface model of the design and output variables of the moving beam

根據(jù)圖7 可知, 活動(dòng)梁壁厚的改變對(duì)其結(jié)構(gòu)質(zhì)量的影響遠(yuǎn)大于耳座底板厚的改變; 活動(dòng)梁壁厚和耳座底板厚均對(duì)活動(dòng)梁等效應(yīng)力有較大影響。 從響應(yīng)面模型可知, 在當(dāng)前設(shè)定的各設(shè)計(jì)變量取值范圍內(nèi), 活動(dòng)梁的等效應(yīng)力值最大不會(huì)超過140 MPa,安全系數(shù)較高, 可以滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用要求。

基于上述建立的響應(yīng)面優(yōu)化模型, 以各結(jié)構(gòu)的質(zhì)量最小為優(yōu)化目標(biāo), 取計(jì)算安全系數(shù)為1.38,約束活動(dòng)梁等效應(yīng)力上限為250 MPa, 通過MOGA優(yōu)化算法對(duì)設(shè)計(jì)變量最優(yōu)組合進(jìn)行搜索求解。 求解時(shí)最初生成3 000 個(gè)樣本, 每次迭代生成600 個(gè)樣本, 并在不超過20 次迭代中確定各優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變量尺寸的最優(yōu)組合, 結(jié)果如表3 所示。

表3 活動(dòng)梁尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果Table 3 Results of the dimension optimization design of the moving beam

根據(jù)表3, 優(yōu)化后活動(dòng)梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量有25%以上的降低, 而與此同時(shí)等效應(yīng)力變化可忽略不計(jì); 且此時(shí)活動(dòng)梁的安全系數(shù)在2.8 左右, 有較大的安全裕量。 因此, 該尺寸組合形式下的活動(dòng)梁可以滿足使用要求。

類似地, 利用所提出的優(yōu)化方法, 針對(duì)海洋修井動(dòng)力貓道V 形槽和支撐架組件進(jìn)行尺寸響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì), 結(jié)果如表4 所示。

表4 V 形槽和支撐架尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果Table 4 Results of the dimension optimization design of the V-groove and supporting platform

根據(jù)表4 可知, 優(yōu)化后V 形槽和支撐架結(jié)構(gòu)質(zhì)量分別有12.5%和33.0%以上的降低, 與此同時(shí)等效應(yīng)力均小于250 MPa, 此時(shí)安全系數(shù)均大于2.5, 有較大的安全裕量。 所以該尺寸組合形式下的V 形槽和支撐架可以滿足正常作業(yè)要求。

4 結(jié) 論

(1) 基于動(dòng)力學(xué)仿真獲取動(dòng)力貓道待優(yōu)化結(jié)構(gòu)的載荷數(shù)據(jù), 借助AWE 優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊建立該結(jié)構(gòu)的響應(yīng)面模型, 并通過優(yōu)化算法求解該結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)變量的最優(yōu)組合, 完成結(jié)構(gòu)輕量化改進(jìn)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

(2) 根據(jù)海洋修井動(dòng)力貓道的虛擬樣機(jī)模型動(dòng)力學(xué)仿真分析結(jié)果, 在作業(yè)時(shí)由于翻管臂和V形槽之間不可避免地出現(xiàn)一定的高度差, 同時(shí)受起升液壓系統(tǒng)和伸縮液壓系統(tǒng)動(dòng)作速度的影響, 動(dòng)力貓道V 形槽及活動(dòng)梁等結(jié)構(gòu)會(huì)受到?jīng)_擊載荷作用。

(3) 利用響應(yīng)面法得到海洋修井動(dòng)力貓道結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)方案, 與原始方案相比, 各優(yōu)化結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕了12.5%～33.0%, 同時(shí)安全系數(shù)大于2.5, 優(yōu)化的方案既可以保證動(dòng)力貓道的安全穩(wěn)定作業(yè), 還能夠極大地降低自身的質(zhì)量和減小體積,有助于海洋修井動(dòng)力貓道在海洋平臺(tái)上的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。