eSubsea utfører utmattingsanalyser av strukturelle komponenter og deler, inkludert bolter og sveiser, utsatt for syklisk belastning og hvor det er risiko for utmattingsbrudd og redusert utmattingslevetid. Vi har også lang erfaring med analyse og evalueringer av brønnhodeutmatting.
Analyse ved bruk av elementmetoden
Utmattingsanalysen vil bli gjort ved å bruke elementmetodeanalyse av komponenten. De sykliske belastningene blir påført modellen, resultatet gir spenninger, tøyninger og deformasjoner. Områder med høye spenninger (hot spots) og høye spenningskonsentrasjonsfaktorer blir dermed identifisert.
Utmattelsesgrensetilstanden (FLS) er spenningen når antall tillate sykluser går til uendelig. Det er ingen utmattelsessprekker eller sprekkvekst i denne grensetilstanden. I teorien er en undervannskonstruksjon trygt for utmatting når summen av stress og sykluser på et hvilket som helst sted faller under S-N-kurven.
SN kurver og Miner-Palmgren
Imidlertid er det en stor spredning i utmattings test resultatene, og motstanden mot utmatting varierer også betydelig fra sted til sted i en reell konstruksjon på grunn spenningskonsentrasjoner. Vi bruker elementmetodeanalyse for å identifisere «hot spot» spenninger og plastiske deformasjon i enhver konstruksjon.
Derfor bruker beregningsforskriften S-N konstruksjonskurver, som, basert på en statistisk evaluering av testresultatene, antar en sannsynlighet for å overleve på 97–99%, avhengig av de skadelige effektene av utmattingsbrudd.
Ved å bruke antall sykluser til svikt og S / N-kurver fra DNVGL-RP-C203 Fatigue Design of Offshore Steel Structures kan utmattingsskader eller total utmattingslevetid beregnes ved bruk av «rainflow counting» prinsippet og Miner-Palmgren kumulative skade teori.
Utmatting er et svært sentralt tema innen offshore havvind, både for bunnfaste og flytende fundamenter og havvind fortøyning og forankring. Sykliske og dynamiske laster fra generator, vind, bølger og strøm skal kombineres og alle deler skal sjekkes for utmatting og egenfrekvenser og resonans vurderes.
