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摘要：本发明公开了一种海上升压站导管架平台轻量化优化方法，属于机械工程导管架平台轻量化优化设计技术领域；该方法通过有限元分析、静力分析、模态分析和动态响应分析等步骤，对导管架结构进行综合评估。采用拓扑优化和尺寸优化技术，对结构进行合理删减和尺寸调整，在满足强度和刚度要求的前提下，有效减轻了结构重量，降低了制造成本。此外，本发明还包括一种抗冰设计，通过调整横梁位置和加厚局部导管，增强了平台在冰区的适应性和安全性。优化后的导管架平台在保证安全稳定性的同时，显著提高了经济性和投资回报率。

主权项：1.一种海上升压站导管架平台轻量化优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据平台的结构尺寸选取单元仿真建立导管架平台的有限元模型；S2、收集所处海域环境特点以及水文条件相关资料，根据功能舱与设备布置、环境特点、结构型式、实际工况分类计算导管架平台所承受的荷载；S3、对导管架平台进行静力分析；查询规范得到最大应力、最大位移、径厚比，使用ANSYS对结构进行在外界荷载作用下的静力分析，包括应力、变形、剪力计算，根据分析云图结合规范值对结构的强度与刚度性能进行评估；通过静力分析结果对上部平台几乎不受力的杆件进行删除；S4、在步骤S3基础上对导管架平台进行模态分析，提取前六阶固有频率，将结构固有频率与环境激励的频率进行对比，以此评估平台是否会发生共振；S5、对海上升压站导管架结构进行优化设计；采用拓扑优化与尺寸优化两种方法，首先采用拓扑优化对结构型式进行优化，将结构进行优化区域与排除区域区分，设置好参数后进行迭代收敛得到拓扑结构，根据拓扑结果对原始结构进行删减重构，并对重构后的模型进行力学分析评估其强度与刚度；根据其校核结果假设三种思路：一是如果强度刚度在许用范围内并且不存在冗余，便不需要再进行尺寸优化，可以进行后续的模态与疲劳分析等；二是如果强度刚度在许用范围内并存在充足的冗余便可以在此基础上进行尺寸优化，然后对尺寸优化后的结构进行强度评估与疲劳分析等；三是如果强度刚度不满足规范要求，拓扑后的结构型式不满足实际工况下的要求，因此保留原始结构型式对其尺寸进行优化，以设计变量、目标函数、约束条件建立优化数学模型，程序不断迭代优化直至得到满足强度刚度要求的最优参数组；S6、将优化后结构与原始结构性能对比；步骤S5得到的最优参数组包括：结构优化前后的重量、应力、变形，以此校核结构的强度刚度；对优化后的结构进行模态分析，将优化后结构的固有频率与优化前的进行对比观察其变化，并与波浪频率相比判断是否发生共振；对优化后的平台结构进行疲劳分析，选用S-N曲线作为疲劳分析的标准，得到杆件的疲劳寿命以及最大累积损伤，评估优化后结构在设计寿命内是否会发生疲劳破坏。

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