超深水钻井船具有良好的机动性和装载能力,是深海油气勘探与开发的重要装备。由于工作环境恶劣,长期遭受风浪交变载荷作用,船体结构容易发生疲劳破坏。而且出于功能需要,船舯会布置月池,月池开口的存在破坏了船体结构连续性,使该区域的疲劳问题尤为突出,因此需要对钻井船进行疲劳强度评估。本文以第七代多功能超深水钻井船为研究对象,建立全船有限元模型,通过三维势流理论计算波浪载荷,然后求解船体结构应力响应,采用谱分析法对钻井船关键区域在迁移、钻井、采油三种载况下进行疲劳评估,分析月池区域各节点疲劳载荷敏感性,最后采用简化疲劳法计算各节点在不同载荷工况下的疲劳损伤,并与谱分析结果对比,确定不同节点的疲劳主导载荷工况。本文的主要研究内容包括:(1)梳理总结船舶与海洋工程结构物疲劳谱分析的理论,包括波浪载荷计算方法、随机波浪理论和谱分析理论等,对钻井船疲劳计算模型建模要求以及谱分析的相关流程进行概括。(2)对目标钻井船关键区域开展疲劳筛选,确定需要进行细化分析的节点,建立精细网格模型计算热点应力范围,结合相关环境参数计算典型节点的疲劳损伤和寿命。(3)对钻井船月池区域典型节点开展不同装载工况、浪向和海况的敏感性研究,分析各参数对节点疲劳损伤的贡献度,明确不同节点的疲劳载荷形式。(4)根据谱分析结果,采用最小二乘法拟合出月池区域的应力长期分布形状参数,然后根据节点特征选取不同的载荷工况进行简化疲劳分析,并与谱分析结果对比,确定钻井船典型节点的简化疲劳计算载荷工况。本文研究工作可以为钻井船典型节点结构设计和疲劳强度评估提供一定的参考。