基于Solidworks的自升式钻井平台升降基础结构建造流程仿真

    1 前言

    升降基础结构是自升式钻井平台的关键结构，是升降装置和缩紧装置的载体，为桩腿升降提供导向，起到连接桩腿和主船体的作用。基于它的特殊用途，其板材多为高强度厚板，结构复杂，形式紧密。升降基础分段的建造是整个平台建造的难点和关键，需要根据其结构特点进行建造流程策划。由于其结构复杂，空间狭小，单纯的根据二维图纸对建造流程进行策划难度很大，而且也容易出错。另外，虽然通过CAD绘图方法能将二维再转成三维，可以直观地观察升降基础的结构特点，但由于不能进行仿真，故容易犯同样的错误。

    本文以R-550D自升式钻井平台的升降基础为载体，采用简单便捷的三维建模方法对升降基础分段的各个零部件进行建模，利用其仿真功能校验初步策划的建造流程，对可行的流程进行优化，从而确定最优化的建造流程，指导建造实施。

    2 升降基础分段建模

    2.1 仿真要求下建模的原则

    要对升降基础分段的建造进行仿真，首先需要在内建立升降基础分段的模型。在内，建模对象分为零件与装配体。零件是最基本的模型单元，装配体由多个零件组成，单个零件不能单独移动，单独移动的操作对象仅为装配体。升降基础分段的结构复杂，零部件繁多，考虑到仿真的需要，在建立模型时每个零件应作为单独的装配体进行建模，以实现仿真时的独立移动。

    2.2 升降基础分段的建模

    R-550D自升式钻井平台升降基础分为下基础分段和上基础分段，下基础分段结构形式相对简单，上基础分段结构形式紧密且复杂，仿真的对象重点在于上基础分段。

    在初步策划升降基础分段建造流程时，下基础分段分成下导向结构、下箱形结构、中间导向结构和上箱型结构四个中组件进行建造；上基础分段分成锁紧装置区域结构、齿轮箱和上导向结构三个中组件进行建造。根据以上策划，在建模时下基础分段分成四部分建模仿真，上基础分段分成三部分建模仿真，通过建立的下基础分段和上基础分段如图1、图2所示。

    图1 下基础分段模型

    图2 上基础分段模型

    对狭窄区域的结构，需要开设作业工艺孔以满足施工的要求，因此工艺孔的位置也应在建模的过程中体现在模型内，以检查工艺孔的设置是否合理。

    对于结构复杂的上基础分段，各中组件的模型如图3、图4、图5所示。