Vol.42，No.1Feb.2023第42卷第1期2023年2月海洋技术学报JOURNALOFOCEANTECHNOLOGYdoi：10.3969/j.issn.1003-2029.2023.01.003大型全钛海洋资料浮标结构强度有限元分析孙奇，徐希军，宋德军（中国船舶重工集团公司第七二五研究所，河南洛阳471003）摘要：为了分析校核全钛海洋资料浮标的整体结构及拖曳强度，本文依据相关标准规范计算了全钛海洋资料浮标作业工况和极限工况下所受的风、浪、砰击载荷，利用有限元方法对全钛海洋资料浮标进行了整体及拖曳强度计算分析。依次分别计算浮标结构为8mm板厚和6mm板厚两种方案的应力，并对照《海上浮式装置入级规范（2014）》进行了应力衡准。研究结果表明：无论采用8mm的板厚还是6mm的板厚，浮标结构强度及稳定性满足规范要求。在满足强度要求的前提下，使用6mm板厚方案更具有经济性，也有利于提高浮标的设备承载能力。关键词：海洋资料浮标；有限元分析；整体结构强度；拖曳强度中图分类号：U661.43文献标识码：A文章编号：1003-2029（2023）01-0023-09收稿日期：2022-07-29基金项目：厦门市海洋经济发展专项资金资助项目（17GZB016HJ04）作者简介：孙奇（1988—），男，硕士，工程师，主要从事钛合金海洋结构物设计、工艺建造技术研究。E-mail：sunqi_6365@126.com海洋资料浮标是离岸原位获取水文、气象等环境参数的重要技术手段，在海洋环境实况监测、预警预报、防灾减灾、资源开发、海上交通等方面具有重要作用。目前我国海域使用的浮标98%是钢制浮标，因耐腐蚀性能不足，每年都必须将其搬回岸上，进行维护保养，如防腐涂漆、清除海生物等，然后送回海上继续服役，维护成本很高且污染环境[1]。国际航标协会（TheInternationalAssociationofMarineAidstoNavigationandLighthouseAuthorities，IALA）及我国海事局多次强调，要求选用环保型、寿命长、维护成本低的浮标。钛及钛合金以其优良的耐海水腐蚀性能被称为“海洋金属”，钛合金具有优良的力学性能和无磁特性。采用钛合金可以很好地解决材料磁性对通讯的干扰，钛合金的密度一般为4.5g/cm3左右，具有适中的比重，可以减少浮标结构自重，提高浮标对测量仪器的承载能力，是海洋装备的理想选材。为解决钢制浮标耐腐蚀性能不足的问题，本文提出一种结构全部采用钛合金建造的6m直径规格的全钛海洋资料浮标。王浩[2]以我国南海深海为目标海域，设计了一种采用玻璃钢制作的3m规格小型海洋资料浮标；孙辰[3]以印度洋深海海域为目标海域，设计开发了一种采用高...
