تحلیل کمانش و طراحی بهینه سیستم خرپایی برای ستون سکوهای نفتی

در این مقاله، طراحی و تحلیل سلولی یک ستون سکوی نفتی به صورت سیستم خرپا بررسی شده است. هدف اصلی، شبیه سازی مدل های مختلف سلول واحد خرپایی و بهینه سازی وزن سازه است. بارگذاری شامل نیروهای محوری (نیروی ۰.۱ تن در جهت محور X، نیروی ۲.۵ تن در جهت محور Y) و یک نیروی متمرکز ۱۰۰۰ کیلوگرم وارد بر مرکز سازه که بیانگر وزن قرار گرفته بر روی سازه است. ابتدا سلول مکعبی اولیه با ۱۲ عضو طراحی و تحلیل شده و سپس مدل های پیشرفته تر با افزودن اعضای اضافی توسعه یافته اند. نیروهای داخلی اعضا (کششی و فشاری) استخراج شده و قطر بهینه اعضا با توجه به تنش های مجاز (با ضریب اطمینان ۲) و بررسی کمانش تعیین شده است. در نهایت، تمامی مدل ها که در هفت مدل بررسی و شبیه سازی آن توسط نرم افزار آباکوس انجام شده است مقایسه شده و از بین این مدل ها سازه ای با وزن کم تر و ایمنی بیشتر به عنوان مدل بهینه معرفی شده است.