检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：程雪莉江苏科技大学

学位级别：硕士

陆地资源日益枯竭,利用海洋空间和海洋资源的意义更为重要,导管架海洋平台在海洋环境中油气勘察、钻井作业和运输中发挥着重要的作用,由于容易受到腐蚀、疲劳、冲击、恶劣的海洋环境等因素,导管架结构容易发生损伤,并且这种结构的维护... 详细信息

陆地资源日益枯竭,利用海洋空间和海洋资源的意义更为重要,导管架海洋平台在海洋环境中油气勘察、钻井作业和运输中发挥着重要的作用,由于容易受到腐蚀、疲劳、冲击、恶劣的海洋环境等因素,导管架结构容易发生损伤,并且这种结构的维护、维修和修复工作比大型陆地上的设备要困难很多,对导管架结构进行损伤识别,有利于保证作业人员的安全、降低维护成本、延长使用寿命具有及其重要的意义。针对导管架结构损伤位置识别和损伤程度的判断,本文提出了一种基于VMD(Variational Mode Decomposition)和Chirplet变换的导管架损伤识别方法,本文研究具体内容如下:(1)对简支梁结构进行损伤识别和损伤程度判断,采用简支梁这种简单模型对所提方法进行初步的验证,在软件中建立简支梁模型程序,分别采用自由激励和地震波进行激励,再采用Newmark积分法求解简支梁各个节点的位移、速度和加速度响应信号,对响应信号添加不同程度的高斯白噪声,以此来验证该方法的抗噪性,对响应信号采用FFT对其进行频谱分析,以此确定分量信号个数,采用VMD对响应信号进行分解,对分解出来的本征模态函数进行Chirplet变换,得到时频图,对损伤前后的时频图进行能量计算,判断损伤位置,采用时频熵的概念判断损伤程度。(2)采用有限元分析的方法,在Abaqus中建立一个导管架平台,采用降低某部件局部单元刚度的方法来模拟导管架局部位置损伤,计算导管架的模态,对导管架的固有频率进行分析,判断导管架是否产生损伤。采用一般冲击荷载和冰荷载分别对导管架结构进行激励,提取损伤杆件各节点的加速度响应信号,然后采用本文提出的方法分析损伤前后能量变化判断出损伤位置,再计算损伤位置的时频熵,判断损伤程度是否增加,设置单点损伤、多点损伤以及多部件多点损伤工况,并添加不同程度的高斯白噪声,验证所提方法的可行性与精准性。(3)采用导管架平台,设置规则波浪荷载、不规则波浪荷载和风荷载三种环境荷载,在环境荷载条件下尽可能模拟导管架的真实运动状态,环境荷载下的结构运动响应会的更加复杂,并且损伤状况更加不容易识别,设置不同损伤状态包含密集型损伤、单一单元损伤和多部件多点损伤等多种工况,采用本文所提的方法进行损伤定位与损伤程度的判断,验证此方法在复杂荷载下的准确性和可行性。

关键词：导管架结构 VMD Chirplet变换损伤位置识别损伤程度判断

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海洋平台结构极限承载能力近似分析

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工程力学 1995年第A1期12卷 364-368页

作者：刘学东欧进萍

本文建议以重现期为环境荷载“量”的标准，提出了用已有弹性分析程序对复杂环境下导管架式海洋平台结构进行极限承载能力分析的近似方法，即在且依次累加每一步增量荷载而进行结构弹性分析并做相应调整的方法。文章同时给出了工程应用... 详细信息

本文建议以重现期为环境荷载“量”的标准，提出了用已有弹性分析程序对复杂环境下导管架式海洋平台结构进行极限承载能力分析的近似方法，即在且依次累加每一步增量荷载而进行结构弹性分析并做相应调整的方法。文章同时给出了工程应用实例。

关键词：石油导管架结构极限状态承载力海洋平台

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LCOM平台顶升相关技术研究

LCOM平台顶升相关技术研究

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作者：刘晓峰中国石油大学（华东）

学位级别：硕士

导管架平台是当今海洋石油开发是应用最为广泛的平台,桩基承受平台上部的所有载荷。尽管导管架平台在设计时,已经详细分析了所处海域土壤特性和桩基承载能力要求,但由于海洋环境较为复杂,影响因素众多,导管架平台仍存在着桩基沉降的问... 详细信息

导管架平台是当今海洋石油开发是应用最为广泛的平台,桩基承受平台上部的所有载荷。尽管导管架平台在设计时,已经详细分析了所处海域土壤特性和桩基承载能力要求,但由于海洋环境较为复杂,影响因素众多,导管架平台仍存在着桩基沉降的问题有待解决。\n 本文结合印尼LCOM平台实际状况,设计了一套平台项升机构,以实现LCOM平台的顶升。首先在详细分析平台载荷,并考虑平台下部空间,采用三维CAD建模软件PRO/ENGINEER进行上下承台和套筒的设计。然后采用流行的有限元分析软件ANSYS对结构进行静力学分析,确定其应力应变均在安全范围内,并根据分析结果改进顶升机构。最后设计出一整套的平台顶升方案。

关键词：油气开采海洋平台导管架结构机械设计

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基于逆有限元法的船海结构物变形重构研究

基于逆有限元法的船海结构物变形重构研究

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作者：董立佳大连理工大学

学位级别：硕士

船舶的灾难性故障和沉没会造成重大的经济损失、人命损失和海洋环境污染。恶劣的海洋环境加上恶劣的天气条件,使船舶结构极易受到来自连续海浪的长期循环载荷和短期极端载荷(如巨浪、暴雨、强风、地震等)的破坏。为了降低此类事故的发... 详细信息

船舶的灾难性故障和沉没会造成重大的经济损失、人命损失和海洋环境污染。恶劣的海洋环境加上恶劣的天气条件,使船舶结构极易受到来自连续海浪的长期循环载荷和短期极端载荷(如巨浪、暴雨、强风、地震等)的破坏。为了降低此类事故的发生概率,实现船舶的全生命周期管理十分关键,由此,智能船舶、智能海洋平台概念被提出,数字孪生在船舶领域的研究逐渐步入正轨。实时监测结构状态是数字孪生的主要功能,如结构承受的应力以及在载荷作用下的变形,这一过程也被称为形状感知(Shape Sensing)或变形重构(Deformation Reconstruction)。全场变形重构方法目前正处于研究阶段。对于简单板梁结构,可以通过切角递推、Ko位移理论实现,而对于复杂结构,则可以通过模态转换和逆有限元法(i FEM)完成。其中逆有限元法是目前较为成熟、适用性强且效果最优的方法。监测点的数量和监测点布置位置是逆有限元法完整重构结构位移的前提。本文使用逆壳单元i QS(inverse Quadrilateral shell),以某化学品船平行中体部分四分之一外壳结构为研究对象,对监测点布置进行优化,结合灵敏度分析和遗传算法,最终将监测点数量降至初始方案的9.3%,重构误差为3.95%(误差为有限元与逆有限元结果的平均误差)。此外,本文使用逆梁单元,以导管架结构为研究对象,研究其在静载和动载作用下的变形重构。最终的重构误差低于10%。综上,本文使用逆壳单元对船体结构的监测点分布做了优化,优化效果较好;使用逆梁单元对导管架结构做了动载情况下的变形重构计算,也得到了很好的重构效果,而逆有限元法在船体结构上的应用需要更进一步的研究。

关键词：逆有限元法船海结构导管架结构变形重构监测点布置优化

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大型开敞式深水码头建设关键技术研究

大型开敞式深水码头建设关键技术研究

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作者：赵石峰大连理工大学

学位级别：硕士

本文结合大连新港新建30万吨级(兼靠45万吨)进口原油码头工程,研究大型开敞式深水码头复合结构及导管架结构,阐述其受力机理和施工特点,提出复合结构与导管架结构的结构计算内容及方法,讨论了其设计过程中的关键问题。复合结构的计算内... 详细信息

本文结合大连新港新建30万吨级(兼靠45万吨)进口原油码头工程,研究大型开敞式深水码头复合结构及导管架结构,阐述其受力机理和施工特点,提出复合结构与导管架结构的结构计算内容及方法,讨论了其设计过程中的关键问题。复合结构的计算内容包括结构整体稳定性、基床顶应力、地基承载力、钢管混凝土桩承载能力及桩与沉箱节点处的承载能力,结构设计的关键问题包括沉箱高度的选择、波浪力的计算、节点的处理、钢管混凝土的承载能力分析、结构的可靠性及动力反应。导管架结构的计算内容包括构件强度、构件稳定性、刚性嵌岩结构承载力及入土深度、管节点静力强度与疲劳寿命,结构设计的关键问题包括结构几何形状的选择、柱腿的斜度与直径、波浪力的计算、考虑船舶撞击的疲劳分析、导管架的可靠性及动力反应。结合实际工程提出可适用于水深大于25m的复合结构与导管架结构码头结构型式,进行相应的结构计算,对结构设计中的关键问题做初步的讨论,并与传统的重力式圆沉箱结构进行了工程费用及工期的比较。重点研究了导管架结构的疲劳分析方法,对《海上固定平台入级与建造规范》、《API》规范和《DNV》规范中的S-N曲线做了比较,对船舶撞击引起的疲劳损伤做了粗略的估算。计算结果表明国内开敞式深水区码头采用复合结构、导管架结构是安全、可行、经济的,同时明确下一步需要解决和研究的问题,对我国开敞式港口结构地设计具有一定的指导意义。本文所研究的新型码头结构可广泛应用于开敞式大型码头,替代目前传统的重力式和高桩码头结构型式,促进我国港口建设向外海、深水进一步发展,使我国紧张的海岸线得到延伸,较大的提高经济效益。

关键词：开敞式码头结构型式桩基-重力式复合结构导管架结构

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导管架平台受撞击动态响应分析及其可靠性研究

导管架平台受撞击动态响应分析及其可靠性研究

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作者：季雪迎中国石油大学（华东）

学位级别：硕士

作为海上石油资源开发的大型基础性设施,海洋平台是海上生产作业和生活的基地,但由于其所处的环境十分复杂、恶劣,平台受撞击事件时有发生,且航行于海上的船舶一般吨位较大,即便其以较小的速度撞击平台也会对平台结构形成较大的破坏,从... 详细信息

作为海上石油资源开发的大型基础性设施,海洋平台是海上生产作业和生活的基地,但由于其所处的环境十分复杂、恶劣,平台受撞击事件时有发生,且航行于海上的船舶一般吨位较大,即便其以较小的速度撞击平台也会对平台结构形成较大的破坏,从而影响结构的安全性及正常使用,因此本文将针对埕岛油田某计量平台进行导管架结构的受撞击动态响应分析及其可靠性研究,主要研究内容分为以下几个方面：\n ⑴导管架平台静力分析。根据工程实际数据,建立考虑桩-土相互作用的海洋平台有限元模型。根据撞击点位置不同选取9中不同工况进行导管架平台受撞击力静力分析,得出撞击位置不同对平台受力状态及变形特性的影响。\n ⑵海洋平台极限承载力分析。建立考虑平台结构几何非线性和材料非线性的有限元模型,通过逐级加载的方式,对以上所选取的9中工况下的平台结构进行极限承载力分析,得出各工况下平台的倒塌破坏方式,以平台项部位移荷载曲线变得平缓作为平台倒塌的依据,得到平台的极限承载力。\n ⑶平台受撞击时的撞击力数值反演。以平台整体变形为依据,将平台整体结构简化为具有一定非线性性质的弹簧单元,船舶则简化为一特定的质量块,给该质量块以一定初始速度,从而研究船舶吨位及船舶与平台撞击前速度大小与撞击力的对应关系,完成撞击作用力的数值反演。\n ⑷导管架平台受撞击动态响应分析。首先通过平台模态分析,得到平台固有频率和振型,计算瞬态响应分析中质量阻尼系数Alpha和刚度阻尼系数Beta。将撞击力简化为随时间呈三角形分布的荷载,对平台受撞击作用进行瞬态响应分析,研究不同撞击速度、不同撞击吨位对平台动态响应的影响。\n ⑸导管架平台撞击可靠性研究。基于可靠性理论,合理选取各输入随机变量所服从的概率分布规律,建立海洋平台在承载能力极限状态下的可靠性分析模型。应用蒙特卡罗分析方法并采用拉丁超立方抽样技术对各随机变量进行抽样,在准静态分析的基础上,对平台受撞击作用进行可靠性进行分析,研究影响结构可靠性的关键因素。

关键词：钻探平台导管架结构撞击响应结构力学

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基于USFOS软件地震时程分析组块重量重心快速更新模拟方法

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石油和化工设备 2021年第3期24卷 46-50,59页

作者：赵一培刘东亮侯涛刘玉玺韩鸣晓王越钊海洋石油工程股份有限公司天津300451 天津市滨海新区机动车排污检控站天津300451

针对导管架平台设计初期因组块重量重心不确定对导管架结构地震时程分析的影响问题,本文给出一种组块重量重心快速更新的模拟方法,该方法结合SACS软件的建模特点以及和USFOS软件的接口转换工具,相较于传统模拟方法可以节省80%的模型调... 详细信息

针对导管架平台设计初期因组块重量重心不确定对导管架结构地震时程分析的影响问题,本文给出一种组块重量重心快速更新的模拟方法,该方法结合SACS软件的建模特点以及和USFOS软件的接口转换工具,相较于传统模拟方法可以节省80%的模型调整时间。以渤海某平台地震韧性时程分析为例,对传统模拟与快速更新模拟两种方法进行组块重量重心、自振周期以及基底剪力三个技术指标的对比,结果表明该快速模拟方法能够精确模拟平台组块重量重心,满足工程计算要求,同时节省计算分析时间,提高设计效率。

关键词：导管架结构 USFOS 地震时程分析组块重量重心快速更新方法

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海洋平台导管架在运输、下水、就位中的稳性计算程序