一、埕北25A平台结构疲劳寿命评估(论文文献综述)
耿光伟[1](2018)在《海底悬空管线应力综合分析研究》文中研究说明复杂海洋环境下海底管线极易产生局部悬空现象,悬空管道易遭受外力破坏对海洋油气开发生产有着重大影响。在我国大力发展蓝色海洋战略加大对海洋油气资源开发的背景下,研究海底悬空管线在外部环境作用下的应力分布特性,对管道的维护、治理有着重要的参考指导意义。本文以埕岛油田海底悬空管道为研究对象,从管内多相流流动、管外海洋动力环境作用及悬空长度的多元非线性分析三个方面对管道应力分布特性进行综合分析。研究采用理论解析与数值模拟相互验证的方法,基于Fluent、AutoPIPE软件分析了管道悬空变形对管内多相流流动的影响,根据流场分布解释了段塞流的形成机理并通过理论解析给予验证;计算了管内多相流流动及段塞流对管道应力的影响;针对管外海洋动力环境,计算了海床土体荷载对管的道应力影响,分析了不同风暴工况(波高、周期、流速)、不同地震工况对不同悬空高度管道的应力作用,并通过Fluent模拟验证了AutoPIPE计算的可靠性。综合管道内外荷载影响,拟合管道最大许用悬空长度计算公式拟合,并实现Visual Studio计算界面开发。研究结果表明:管道悬空变形引起管道持液率变化,使得油水界面失稳导致气相高速切入管道下游,并于管道上倾屈曲处剧烈扰动形成段塞;段塞流工况下管道轴向受力高于竖直方向,坡肩与上倾屈曲段管道应力集中过大,具有较强破坏作用。未形成段塞工况时,多相流流动致管道振动的主要原因为脉动压强激励。稳定波浪流工况下,随着悬空高度增大,管道最大等效应力呈下降趋势,但管道下沉过程中也存在应力逆向变化,主要原因为自重因素与海床下凹引起流场变化的影响;管道的环向应力与轴向应力不随悬空高度的变化而改变。通过Fluent与AutoPIPE计算结果对比,阻升力系数误差为5%,验证了AutoPIPE计算结果具有可靠性,满足实际工程需求。同一悬空高度下,波高、流速对管道最大等效应力的影响较波浪周期更为显着;埋地管道最大等效应力变化与地震强度呈正相关性,其中地震横波对管道应力影响较纵波更为明显,但地震对管道埋深影响并不显着。
张坤[2](2015)在《近海老龄导管架平台结构完整性评估》文中提出海洋平台是进行海上石油开发生产的主要设备,平台具有复杂的结构、高昂的造价,但其寿命一般又不是太长,因此自从我国开展海上石油开采以来,已经有相当一部分的平台进入了老龄或超龄服役阶段。而其中,导管架式平台应用最为广泛,老龄化程度也最严重。应用完整性管理体系,通过构建导管架平台的完整性管理体系,对老龄导管架式平台进行结构与状态评估、服役水平分析、极限承载能力及退役拆除分析,可以降低海洋石油开采成本,提高安全性,具有显着的经济效益。本文主要是针对我国平台服役的现状,结合课题组开展的老龄平台方面的研究与项目,在完整性管理体系下以老龄导管架平台为研究对象,开展近海老龄平台的服役状态与退役弃置的技术研究。本文调研了国内外完整性管理理论的应用领域与发展现状,在此基础上给出平台结构完整性管理的定义与框架流程,然后应用有限元分析软件建立导管架平台的结构精细模型,包括整体模型与局部结构的精细模型;考虑平台服役的土壤数据和风、浪、流、等环境数据,对导管架平台进行静力分析、动力分析、关键构件的应力分析以及剩余寿命评估等;进而研究极端风暴潮条件下的平台结构的静力非线性特性、动力响应与极限承载能力水平分析;以服役状态的评估数据为基础,确定平台的服役水平以及维修退役方案,研究平台退役弃置的一般步骤,并针对弃置中的关键技术进行合理分析,结果表明平台在完整性管理体系下满足服役要求。应用有限元分析软件进行拆除过程中的切割与起吊强度与稳定性分析,以保证退役弃置过程的安全进行。
赵海培[3](2015)在《导管架海洋平台与海冰相互作用及结构优化分析》文中提出冰区海域抗冰平台设计不仅要考虑起控制作用的静冰力作用,更为重要的是抗冰平台存在着较为剧烈的冰激振动,对海洋平台的安全造成了威胁。本文在总结了国内外最新研究成果的基础上,通过理论推导,数值模拟及现场测试研究了抗冰平台与海冰的相互作用,分析了抗冰平台的极限承载力和冰激振动的影响因素,并对抗冰平台的可靠性及结构优化进行了研究。主要做了以下几个方面的工作:(1)分析比较了独腿、三腿和四腿导管架结构的抗冰性能,给出了独腿抗冰锥导管架结构用作卫星平台,四腿抗冰锥导管架结构用作中心平台的建议。(2)基于现场海冰补测,结合历史观测资料,分析了胜利辽东东探区海冰条件,给出了该海区海冰参数,建立了辽东东海域海冰冰力的计算模型。在考虑桩土结构非线性相互作用的基础上,应用ANSYS软件建立了单桩腿与四桩腿的抗冰导管架平台有限元模型,分析研究了锥体结构抗冰平台的冰载作用规律。(3)对完好的抗冰平台进行了极限承载力分析,得出平台最容易破坏的构件,为优化提供依据。对比腐蚀损伤,地基土冲刷,局部杆件断裂三种因素对抗冰平台极限承载力的影响,表明平台在桩腿处破坏容易导致平台倒塌。(4)采用随机冰荷载作用下动力响应分析方法对抗冰平台进行动力响应分析,得出抗冰平台的振型规律,将冰荷载谱输入到结构模型中,在频域内进行动力分析得到平台在频域内的动力响应。(5)基于可靠性理论,建立了抗冰平台在承载能力极限状态与正常使用极限状态下的可靠性分析模型。通过Monte Carlo法并采用Latin Hypercube Sampling技术对海冰参数、设计参数等进行随机抽样,在静动力有限元分析的基础上,对平台冰激振动进行可靠性分析。(6)建立了抗冰平台结构优化数学模型,把总质量最小作为优化目标,平台固有频率指标作为约束条件进行动力优化分析,首先应用随机搜索法获取一定数量的设计序列,然后选用零阶法进行优化循环迭代获得满意的优化结果。结果表明优化后的平台固有频率与冰破碎频率相差较大,不会引发冰激共振。
文世鹏[4](2014)在《埕岛油田海底主登陆管道检测与安全评价》文中提出埕岛油田位于现代黄河三角洲北部海域,坐落于1976年废弃的三角洲叶瓣上,海床侵蚀和不稳定性地质灾害突出。埕岛油田经历了二十多年的发展,是我国自主开发的滩浅海大油田,目前年产原油300多万吨,已建成中心平台3座,各种采油平台104多座,海底管缆密布,输油管道160段,总长280km。随着众多海底工程的建设和运行时间加长,安全生产问题越来越突出,探索技术,对海底输油管道进行定期检测迫在眉睫。本文在对埕岛油田相关海域整体研究的基础上,重点选择选择CB30A井组到海五联登陆点这段管道开展实验性研究,海底管道长度7km,是东部油田向陆岸终端输运原油的主登陆管道之一,跨越黄河水下三角洲前缘斜坡,海底管道悬跨问题严重。本工作总结了国内外相关技术与方法,优化集成了声学法外管检测、漏磁法内管检测、室内试验等技术方法,研究了海底管道的空间赋存状态、管道周围的冲刷、管道几何变形、管壁腐蚀程度;通过数值模拟、工程地质调查和历史资料综合分析,研究了埕岛油田海域的海洋动力环境与海床冲淤状况,分析了路由区海床冲刷、液化等影响海底管道安全的不良地质因素;结合海底管道检测和数值计算,分析了管道悬空的成因,评估了悬空管道的安全性,并对海底管道不同位置出现的安全隐患制定了具体的治理措施。获得的主要研究成果如下:(1)根据黄河三角洲地区的海洋沉积环境的特殊性,研究集成了国内外先进技术,成功实现了对海底管道的赋存和腐蚀状态的内外高精度检测,形成了一套以多波束、旁侧声纳、高分辨率浅地层剖面仪和漏磁腐蚀检测器为主的海底管道安全检测技术体系。经过初步生产性试验,效果良好。(2)查明了CB30A—海五联段登陆管道路由段海底地貌特征和管道赋存状态,并使用漏磁检测法首次对埕岛油田海底登陆管道进行系统的管内检测,探明了管道腐蚀状态。调查发现了15处悬空段,最大悬空长度333米,最大悬空高度1.15米。悬空管道约占该管段总长度的13.68%,经过对该海域的调查分析,海床不均匀冲刷是造成管道悬空的主要原因;本次漏磁检测,在管内共检测到11个腐蚀点,首次发现长距离的管道悬空可能加速管道腐蚀;计算了管道腐蚀剩余寿命,按平均腐蚀速率计算,最大腐蚀点到最小允许壁厚只剩2年,需要及时维修和更换管道。(3)建立了埕岛海域海洋动力环境数值模型,计算了该海域不同重现期的波浪、海流和水位条件,结合工程地质调查和历史资料分析,研究了该海域海床冲淤状况和影响海底管道安全的不良地质因素,分析了管道路由区海底冲刷和土体不稳定的原因。(4)应用悬空管道静力分析和涡激振动分析方法,综合评价了埕岛海域悬空管道的稳定性。静力分析结果表明管线CB30A-海五联海底管道存在4处悬空裸露管段的应力超过规范限值,但其值还小于管线屈服强度。涡激振动分析结果表明在5年一遇的波浪条件下CB30A-海五联海底管道约有14处管段处于不安全状态,需要进一步治理。(5)针对CB30A—海五联海底管道悬跨特点,通过国内外调研和油田多年实践,对各种治理方法进行了对比分析,总结了适合于黄河口不同类型海底管道悬跨的治理方法,提出了维护登陆管道悬跨的具体建议和方案。本文的创新点:①在国内首次将声学探测和漏磁法探测相结合,应用于海底管道的系统检测中,高精度探明了海底管道赋存状态和管道腐蚀状态;②综合海底管道探测、海域动力环境模拟计算、工程地质条件调查和悬空管道稳定性分析,探讨了海底管道悬空的机制,评估了悬空管道的安全性,为进一步进行管道治理提供了依据;③结合区域地质条件和海底管道安全隐患,提出了不同类型管道悬跨的治理方案。
丁伟宸[5](2014)在《非线性波浪力对海洋平台疲劳寿命评估的影响研究》文中研究表明随着我国经济的飞速发展,能源的需求量也越来越大,加速我国海上油气资源开发是当务之急。浅海导管架平台与深海浮式平台作为目前海上石油开发普遍采用的形式,在随机波浪载荷作用下会产生累积疲劳损伤,严重的会发生疲劳破坏,造成严重后果。随着平台服役年限的增长和平台老化问题的日益加剧,疲劳损伤已成为海洋平台构件损伤的重要原因。因此疲劳寿命分析和评估研究对海洋平台的安全至关重要。本文系统回顾了疲劳分析相关理论和常用的疲劳分析方法,对疲劳分析的研究现状及非线性因素对疲劳分析影响进行了论述,重点针对非线性波浪力对海洋平台疲劳寿命评估的影响展开研究工作,主要研究内容和创新点如下:1)本文系统研究了频域法、确定性法和时域法三种疲劳分析方法,开展了针对导管架平台的疲劳寿命评估工作,对比和分析了不同疲劳分析方法所得疲劳寿命。将时域法计算结果作为基准,则得出确定性法高估结构疲劳寿命和频域法低估疲劳寿命的结论。同时,在频域方法中考虑循环计数修正因子可以提高频域法分析结果的准确性。2)本文在确定性方法中根据线性波与Stokes5阶波的适用条件引入非线性波浪理论,并针对导管架平台开展疲劳寿命分析工作,研究并分析了非线性波浪理论代替线性波浪理论后对疲劳寿命结果的影响。通过计算可以得出引入Stokes5阶波浪理论以后,结构的疲劳寿命有所增加,增加量在20%左右,影响较为明显。3)针对小桩柱求解波浪力时普遍使用线性化波浪力谱计算的现状,本文在疲劳计算中引入了非线性拖曳力谱,推导了非线性波浪力谱表达式,并针对导管架平台结合非线性波浪力谱进行疲劳分析。计算结果表明,增加非线性拖曳力谱修正项的影响后,导管架平台的疲劳寿命减少10%左右,对疲劳结构有较大影响。4)深海浮式平台系泊系统在受到波频波浪力作用的同时,还会受到二阶差频波浪力的影响,且在疲劳计算中经常被忽略。本文为研究二阶差频波浪力对深海平台系泊系统的影响,进行了深海平台系泊系统的时域耦合分析,分别计算波频张力时程、差频张力时程和总张力时程,利用波频张力时程、差频张力时程和总张力时程进行疲劳损伤与疲劳寿命的计算。研究结果表明,差频波浪力引起的疲劳损伤度在总损伤度占有一定比例。说明对于深海浮式平台的疲劳寿命评估必须考虑二阶差频的影响.
刘锦昆[6](2014)在《浅海海底管道悬空段防护技术研究及应用》文中进行了进一步梳理经过20多年的开发建设,胜利海上埕岛油田已经建成原油生产规模达到350万吨/年。与其它海域相比,该海域整体冲刷严重,灾害性工程地质发育,使已建海底管道普遍出现了裸露和悬空,严重威胁到海底管道的安全运行。目前国内外对海底管道悬空防护研究大都侧重单一海底土壤特性及单一防护措施,缺乏海床整体冲刷、粉土及淤泥质软土互层条件下的海底管道悬空段综合安全防护技术研究。本文结合胜利海上油田海底管道建设实际工程中的难题,通过海底管道悬空段周围海流的流动状态显示模拟,明确了埋置海底管道从裸露至悬空过程中管道周围海流漩涡发放特点以及影响海底管道冲刷淘空的重要因素,为悬空海底管道的安全防护提供了研究基础。构建了海底管道冲刷的底床模型,将整体冲刷底床模拟为流向平直的深槽形态模型和沿管道轴向存在深度分布的深槽形态模型,将局部冲刷底床模拟为流向具有深度分布的余弦形态模型。明确了悬空高度、水质点速度、边界条件以及悬跨长度对不同结构形式海底管道静载挠曲行为的影响。随着海底悬空管道悬跨长度的增加,悬空海底管道挠曲和应力都增加,挠曲增速快于应力,海底管道首先发生刚度失效,跨长继续增加导致海底管道接触到海床,有可能重新回到安全状态。指出应当重视并优先处理发生局部冲刷的海底管道,优化混凝土配重层的厚度,对于保温海底管道优选双层管结构型式。以胜利海上油田典型海底管道悬空段为实际案例,分析了不同水质点运动速度、不同悬空长度、悬空高度下海底管道悬空段涡激水平振动及垂直振动的动应力幅值,预测了海底管道悬空段的疲劳寿命。结合胜利海上油田实际海洋环境条件及地质条件,通过数值分析及模拟试验,研究了海底管道悬空段土工布结合混凝土联锁排覆盖的防护技术。实际工程应用表明,该防护技术具有整体性好、适应海床面变形能力强、易于机械化施工等优点,可以对裸露和悬空海底管线提供有效防护,是大面积整体冲刷海床上裸露、悬空海底管道经济有效的安全防护措施。
方娜[7](2014)在《海底管道泄漏事故风险分析与应急对策研究》文中研究指明海底管道长期处于海洋环境中,承受复杂的环境载荷、工作载荷和意外风险载荷,导致其具有较高的失效可能性。海底管道维修、更换难度大,管道失效后不仅影响油气正常输送,还会造成海洋环境污染,引发生态灾难。随着海洋油气开发从浅海延伸到3000 m左右的深海,海底管道运行风险也随之增加。开展海底管道泄漏事故风险分析与应急对策研究可提高海底管道作业管理与事故处理水平。本文主要针对海底管道油气输送的安全需求,结合中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(14CX02065A)“复杂条件下海底管道不稳定状态安全评估方法研究”和研究生创新工程资助项目(CX-1226)“海底管道泄漏事故风险分析及应急对策研究”的部分内容展开研究。论文广泛调研国内外数据库和海底管道泄漏事故资料,统计墨西哥湾和国内海域海底管道泄漏事故,采用数理统计方法从事故原因、水深、离岸距离、海域分布和泄漏物质等方面开展特征分析。通过建立鱼刺图模型深入分析海底管道管跨的形成原因。管跨处于掩埋、裸露、悬空、再掩埋的动态变化状态,从动态角度提出一种计算管道疲劳损伤的新方法。基于我国东部某海底管道的管跨实测数据,采用灰色预测GM(1,1)模型预测海底管道疲劳损伤。借助Visual Basic编程工具开发海底管道管跨风险评估软件。从工艺角度深入分析诱发海底管道内腐蚀失效、外腐蚀(重点研究阴极保护与防腐涂层)失效的直接原因,进而构建海底管道腐蚀失效的鱼刺图模型,得到海底管道腐蚀失效的本质原因。采用FLUENT数值仿真技术建立海底管道溢油水下扩散的仿真模型,探寻泄漏压力与水流速度对溢油扩散范围、扩散轨迹和泄漏体积的影响。另外,针对海底管道建立负压保护FLUENT仿真模型,对比计算截断阀延迟、泄压启动时间和泄压持续时间对原油泄漏体积产生的影响,并提出减弱原油泄漏后果的有效措施。
孟庆禹[8](2014)在《导管架K/T/Y节点工程临界评估及其软件开发》文中研究表明在海洋油气工业中,导管架平台是应用最多的一种平台形式。导管架结构中,大壁厚管接头较多,其中K/T/Y节点成为其疲劳和断裂的薄弱环节。海洋工程领域常采用焊后热处理来降低接头残余应力水平改善组织,从而提高结构抗疲劳和抗脆断性能。然而,近几年工程实践中发现焊后热处理并不一定能够提高大壁厚结构的断裂韧性,再者,对导管架中KTY节点部位也很难进行焊后热处理。因此,采用基于断裂力学理论的工程临界评估(ECA)技术对导管架结构进行完整性评价并为能否免除焊后热处理提供依据的思想得到了各相关行业的广泛的关注。本文依据FITNET以及BS7910标准,深入研究了K/T/Y管节点断裂韧性数据处理、K/T/Y管节点应力强度因子计算、极限载荷表达式以及热点应力方法等内容,并据此基于VB.NET平台开发了针对海洋导管架K/T/Y节点的断裂评定软件。在软件编制的过程中,我们采用了模块化的编程思想,将K/T/Y节点断裂评估流程中不同步骤及计算内容编写为相应的模块,在主函数中依据计算内容的不同而调用相应的模块,降低了代码的繁琐程度,同时也为软件修改及更新提供了良好的基础。采用开发的软件对具体工程项目实例进行断裂评定,主要得到接头缺陷的极限裂纹尺寸及不同裂纹尺寸对应的临界CTOD值,获得结果与TWI基于BS7910开发的CRACKWISE软件计算结果对比,检验软件的准确性。此外,本文对海洋结构钢DH36药芯焊丝气保护焊接头断裂韧性进行研究,结果表明,接头具有良好的韧性,焊缝最小CTOD值为0.2791mm,热影响区最小CTOD值为1.0523mm,均大于海洋钢结构建造规范DNV-OS-C401规定的最低值0.15mm。并应用自主开发ECA软件针对不同裂纹尺寸的极限CTOD值求解,为实际项目是否免除焊后热处理提供了有力的数据支持。
王胜永[9](2013)在《抗冰平台结构的性能设计分析与验证研究》文中指出寒区抗冰平台结构的设计一直存在诸多具有挑战性的课题。特别是近年来,随着海洋油气资源开发的日益追求经济性效益,抗冰平台结构的设计越来越趋于经济性设计。然而这些抗冰平台结构在运行中普遍存在冰激振动问题,致使平台结构存在多种失效模式,甚至严重冰激振动下会导致平台结构的性能丧失。因而,如何满足各种性能需求的抗冰平台结构设计是值得深入研究的课题。寒区抗冰平台结构的性能是由多种性能需求共同构成的。抗冰平台结构的设计过程包含概念设计、初步设计和详细设计三个阶段,其中概念设计和初步设计是决定抗冰平台结构性能的设计阶段,很有必要开展深入的研究分析工作。因而本文在平台结构现场测量数据分析及相关研究成果的基础上,开展了抗冰平台结构性能设计理论、隔振锥体减冰振策略以及简易混凝土平台结构抗冰振性能设计等方面的研究分析工作。寒区平台结构现场测量数据是抗冰平台结构性能设计研究的基础,其中渤海冰区已经开展了数年的现场测量工作,并取得了很多有价值的测量数据。本文介绍了渤海海冰信息及平台结构冰激振动响应的现场测量体系,以及测量方法、原理及技术等最新研究进展。在海冰荷载形成机理、冰力计算模型以及平台结构冰振失效机理等最新研究成果的基础上,给出了抗冰平台结构的性能评估指标。根据平台结构现场测量数据及性能评估指标,对JZ20-2海域的三座抗冰平台结构进行了性能评估比较分析。油气资源特点、开发模式和平台结构静、动力性能需求是抗冰平台结构性能设计的主要影响因素。阐述了抗冰平台结构性能设计是满足安全性能、适用性能及经济性能要求的结构设计方法。讨论了抗冰平台结构性能设计应该满足的设计控制限值,包括安全性能的强度设计限值、适用性能的冰振失效限值以及构件截面几何尺寸设计限值等。通过平台结构冰振失效和减冰振策略分析,给出了抗冰平台结构基于性能的动力设计流程。以JZ20-2油气田为例,进行了适合该油气田开发的抗冰平台结构概念设计、平台结构选型等分析。抗冰平台应用隔振锥体减冰振是利用了海冰物理力学特性和隔振原理。即海冰弯曲破碎强度低于压缩强度以降低冰力,同时,动冰荷载作用下隔振锥体发生主要的冰激振动响应,以减少传递给平台结构的冰激振动能量。计算分析了弹簧刚度和阻尼对隔振锥体设计的影响。结果表明弹簧刚度是影响隔振锥体设计的主要因素,同时适当的阻尼能够吸收冰激振动能量,有利于降低平台结构的冰激振动响应。以JZ20-2MUQ平台结构为例,应用数值仿真分析方法验证了隔振锥体的减冰振效果。以JZ20-2油气田为例,应用实例推理方法进行了基于性能的抗冰平台结构初步设计分析。包括平台结构主桩腿及支撑杆件布置方案选择,隔振锥体设计参数计算以及各性能设计限值控制条件下的平台构件截面几何尺寸参数设计。对基于性能的抗冰平台与JZ20-2MUQ原型平台的结构设计参数及结构性能参数的进行了对比分析表明,基于性能的抗冰平台结构初步设计达到了性能设计要求,从而也验证了抗冰平台结构性能设计理论及动力设计流程的正确性和可行性。最后,混凝土平台与钢质平台进行经济性比较分析表明,混凝土平台结构在建造成本、安装就位及维护费用等方面比钢质平台更具经济性。本文分析了适用于寒区浅海边际油气田开发的抗冰平台结构应具有简易经济性、可移动性以及抗冰振等性能,并提出了满足这些性能要求的单立柱桶型基础混凝土平台型式。以JZ9-3WHPB单立柱桶型基础钢质平台结构为例,进行了将其钢质中央立柱设计为混凝土中央立柱的初步设计分析。计算分析表明,在同等冰况下,该单立柱桶型基础混凝土平台与JZ9-3WHPB单立柱桶型基础钢质平台相比,具有更好的抗冰振性能。同时,为寒区边际油气田开发提供了一种可以选择的平台结构型式。
蒲进菁[10](2012)在《粉砂质海床对管跨涡激振动响应的研究》文中认为海底管道是一种高效连续的输运方式,其安全性和可靠性在规模日益扩大的海洋油气开发领域起着至关重要的作用。本文以国家自然科学基金“大风天气对海底管道稳定性影响机制”(41006024)为依托,在海底管道悬跨成因、悬跨段管道涡激振动、支撑段海床土对管跨涡激振动的响应、海底管道—外流—海床土三相耦合作用等方面进行了深入研究。结合实测资料和数值模拟计算结果对黄河三角洲埕岛海域典型粉砂质海床条件下海底管道的安全性进行了分析。本文进行的工作有以下四个方面:首先,分析比对不同区域的管道路由调查资料,对海床土的工程性质和海洋动力环境影响下海底管道悬跨成因和发展趋势进行研究;其次,基于探测资料建立研究区海底管道-外流-海床土系统振动数值模型;再次,为了获得模型中所需的关键参数——液化土阻尼,设计了管道与海床耦合振动物理模拟实验。通过对数据的分析计算,得出了研究区粉土液化后不同埋深管道系统振动的阻尼比;最后,将实测土工参数和物理模拟试验获得的计算参数代入数模,验证数模合理性之后进行相关计算。通过分析数模计算结果得到以下结论:相对于海床土而言管道刚度大,在发生振动时能量会沿管道传播一定距离,由于振动传播过程中管道某些位置的位移方向相反,材料会受到剪切力作用,可能造成入泥管道的破坏。对于海床而言,沿管道轴向一定范围的土体受到扰动刚度系数下降,土颗粒更容易被起动导致该处海床易受到冲刷,产生断续状悬跨。支撑段土体液化后,会吸收管跨振动的能量,从而缩短振动传播距离。从计算结果来看,支撑段土体液化导致管跨系统固有频率逐渐升高,可能跳出共振区间从而恢复静止状态。但在实际环境中底流速是逐渐提高再逐渐降低的,如果管跨在低流速时就发生了共振,虽然活动段增长后管跨会恢复静止状态,但当外流速提高后管跨可能再次发生共振。由于液化土无法对管道提供有效的支撑和约束,初始支撑段土体液化可视为管跨支点向两端逐渐移动,会使其向下弯曲的挠度增大,中点或结构强度较低的连接部位可能产生屈服变形或断裂。计算得出了49m是埕北海域半埋的508mm双层管的安全悬跨长度。在该长度下管跨系统的固有频率出现大幅度升高,这与悬跨长度变化引起的管跨系统总质量系数、总刚度系数变化规律有关。本文方法可用于计算其他海域、不同型号管道的安全悬跨长度,为管道安全评价和处置提供依据。本文研究在以下几个方面有一定的创新性:(1)提出了符合黄河水下三角洲埕岛海域真实土质和管道状态,考虑支撑段海床土体液化情况的管跨涡激振动数值模拟计算方法,建立了适用于该区域管道安全分析的数值计算模型。(2)通过数模计算得到了研究区典型管道的安全悬跨距离,可为该区域悬跨处置提供参考和依据。同时,如果考虑海床液化,传统的管道悬跨处理方式只能在一定程度上解决管跨结构在重力作用下挠度增大、屈服破坏的问题,对于涡激振动的预防效果十分有限,且一旦处理不当可能使管跨系统固有频率降低,增大发生涡激振动导致材料疲劳破坏的风险。
二、埕北25A平台结构疲劳寿命评估(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、埕北25A平台结构疲劳寿命评估(论文提纲范文)
(1)海底悬空管线应力综合分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 背景与意义 |
1.2 国内外研究现状与进展 |
1.2.1 海底管线发展现状 |
1.2.2 海底悬空管线研究现状 |
1.2.3 段塞流研究现状 |
1.2.4 极限悬空长度研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 油田海域海洋环境资料 |
2.1 埕岛油田海域概述 |
2.2 海床特性 |
2.3 海洋岩土性质 |
2.4 海洋环境动力参数 |
2.4.1 波浪流特征 |
2.4.2 风暴特征 |
2.4.3 其他动力参数 |
2.5 管线概况 |
第三章 管内流动对海底悬空管道影响研究 |
3.1 基本理论与多相流模型选取 |
3.1.1 基本理论 |
3.1.2 计算模型建立 |
3.2 悬空管道多相流致振动有限元模型 |
3.2.1 物理模型建立 |
3.2.2 多相流数值模型建立 |
3.3 悬空管道内部流场模拟及效果 |
3.3.1 流相分布变化 |
3.3.2 流速变化 |
3.3.3 压力梯度变化 |
3.3.4 悬空管道段塞形成机理 |
3.3.5 段塞流形成理论解析验证 |
3.4 管内流致振动的耦合分析 |
3.4.1 湍流状态对管道影响 |
3.4.2 流固耦合 |
3.4.3 数模计算及结果分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 段塞流对悬空管道影响研究 |
4.1 段塞流荷载基础理论 |
4.1.1 段塞特性参数 |
4.1.2 段塞流荷载 |
4.2 利用AutoPIPE软件模拟段塞流 |
4.2.1 模型假设 |
4.2.2 数值模型建立 |
4.3 段塞流致悬空管动力分析 |
4.3.1 初始悬空压力分布 |
4.3.2 段塞流荷载激励作用 |
4.3.3 管线响应频率分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 海洋环境动力对悬空管线的影响研究 |
5.1 海洋环境动力荷载 |
5.1.1 Morison方程 |
5.1.2 波浪理论运用 |
5.1.3 ASCE规范土体荷载计算方法 |
5.1.4 地震荷载计算方法 |
5.2 悬空管道计算模型 |
5.2.1 模型简化假设 |
5.2.2 数值模型简建立 |
5.3 基于管-土作用荷载的管道静力分析 |
5.3.1 土体荷载计算 |
5.3.2 海底悬空管道静力分析 |
5.4 波浪流荷载对悬空管道作用 |
5.4.1 波浪流荷载对不同悬空状态下管道应力分布影响 |
5.4.2 基于FLUENT悬空管道受力特性验证 |
5.4.3 不同风暴工况下管道应力计算 |
5.5 地震荷载对悬空管线应力影响 |
5.6 本章小结 |
第六章 管道悬空长度的多元非线性分析 |
6.1 计算模型与方法 |
6.2 数值模拟分析 |
6.3 最大许用悬空长度计算公式拟合 |
6.3.1 π 定理 |
6.3.2 因次分析 |
6.3.3 多变量回归拟合的实现过程 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间获得的学术成果 |
致谢 |
(2)近海老龄导管架平台结构完整性评估(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 平台结构完整性管理体系的构建 |
2.1 平台服役管理存在的问题 |
2.2 完整性管理理论与应用 |
2.3 平台结构完整性管理体系 |
2.4 本章小结 |
第3章 导管架平台服役的完整性评估 |
3.1 平台的模型与基础数据 |
3.2 平台的静力与动力分析 |
3.3 平台服役的剩余寿命分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 风暴潮下平台的极限承载能力分析 |
4.1 风暴潮载荷分析 |
4.2 风暴潮下平台静力非线性分析 |
4.3 风暴潮下波浪载荷时程动态分析 |
4.4 风暴潮下平台极限承载力分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 结构完整性管理下的平台退役弃置 |
5.1 平台退役弃置的影响因素 |
5.2 平台退役弃置方案与技术 |
5.3 切割与起吊中的强度与稳定性分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 今后需要开展的研究 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得的学术成果 |
致谢 |
(3)导管架海洋平台与海冰相互作用及结构优化分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 抗冰平台国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 平台结构与海冰相互作用研究现状 |
1.2.2 平台极限承载力分析研究现状 |
1.2.3 平台结构优化分析研究现状 |
第二章 辽东东海域抗冰平台型式优选研究 |
2.1 抗冰海洋平台的结构型式 |
2.2 冰区人工岛结构型式 |
2.2.1 人工岛的研究现状 |
2.2.2 人工岛的结构特点 |
2.2.3 人工岛的抗冰性能 |
2.2.4 人工岛的适用范围 |
2.3 抗冰导管架平台结构型式 |
2.3.1 抗冰导管架平台的研究历史 |
2.3.2 典型抗冰导管架平台的性能对比 |
2.4 小结 |
第三章 抗冰平台冰力计算模型及结构静力分析 |
3.1 辽东东海冰参数 |
3.1.1 现场观测 |
3.1.2 海冰厚度 |
3.1.3 浮冰漂流方向及速度 |
3.1.4 海冰的物理力学性质 |
3.2 冰力计算模型 |
3.2.1 锥体冰荷载机理 |
3.2.2 锥体结构冰力函数 |
3.2.3 锥体冰荷载计算方法 |
3.3 抗冰平台模型建立 |
3.3.1 有限元法介绍 |
3.3.2 桩土结构非线性相互作用 |
3.3.3 四腿加锥导管架平台模型建立 |
3.3.4 单桩腿导管架平台模型建立 |
3.4 抗冰平台结构静力分析 |
3.4.1 冰力计算结果 |
3.4.2 平台静力分析 |
3.5 小结 |
第四章 抗冰平台极限承载力分析 |
4.1 平台极限承载力分析 |
4.1.1 极限承载力准则 |
4.1.2 无初始缺陷平台的极限承载力分析 |
4.1.3 损伤平台的极限承载力计算 |
4.2 平台的整体安全评估 |
4.3 小结 |
第五章 抗冰平台动力响应分析 |
5.1 柔性抗冰平台动力失效模式分析 |
5.1.1 冰振加速度引起的人员不适 |
5.1.2 冰振加速度引起的上部设施失效模式 |
5.2 动力分析基本理论 |
5.2.1 动力学的运动方程 |
5.2.2 运动方程的求解方法 |
5.2.3 运动方程中的质量矩阵 |
5.2.4 运动方程中的阻尼矩阵 |
5.3 四腿导管架抗冰平台动力响应分析 |
5.3.1 模态分析 |
5.3.2 平台模态分析结果 |
5.3.3 平台位移、速度、加速度响应分析 |
5.4 随机冰荷载作用下单桩腿抗冰平台动力响应分析 |
5.4.1 随机冰荷载作用下动力响应分析 |
5.4.2 有限元模型的建立及平台模态分析 |
5.4.3 海冰参数分组 |
5.4.4 锥体结构的冰力谱 |
5.4.5 各冰况下平台动力响应的计算 |
5.5 变径桩基抗冰平台动力响应测试 |
5.5.1 现场测试及分析 |
5.5.2 数据分析结果 |
5.5.3 测试数据综合结论 |
5.6 小结 |
第六章 抗冰平台冰激振动可靠性分析 |
6.1 可靠性基本理论 |
6.1.1 结构的极限状态 |
6.1.2 结构的可靠度与失效概率 |
6.1.3 结构可靠度的计算方法 |
6.2 冰激振动可靠性模型的建立 |
6.2.1 避开共振的可靠性模型 |
6.2.2 限制振动响应的可靠性模型 |
6.3 抗冰海洋平台可靠性分析 |
6.3.1 平台在静冰力作用下的可靠性分析 |
6.3.2 平台冰激振动可靠性分析 |
6.4 小结 |
第七章 抗冰平台结构优化分析 |
7.1 前言 |
7.2 抗冰导管架海洋平台结构优化设计 |
7.2.1 抗冰平台结构动力优化的数学模型 |
7.2.2 抗冰平台结构优化方法和分析过程 |
7.2.3 抗冰平台结构优化模型 |
7.2.4 平台优化过程及结果分析 |
7.3 小结 |
第八章 结论及展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
作者简介 |
(4)埕岛油田海底主登陆管道检测与安全评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 海底管道发展现状 |
1.2.2 研究区及附近海域灾害地质研究 |
1.2.3 海底管道稳定性影响因素研究 |
1.2.4 海底管道冲刷机理研究 |
1.2.5 海底管道稳定性分析 |
1.2.6 海底管道的检测 |
1.2.7 海底管道防护措施 |
1.3 本文主要内容及创新点 |
1.3.1 本文的技术路线 |
1.3.2 本文的主要内容 |
1.3.3 本文的创新点 |
2 资料与方法 |
2.1 历史资料收集 |
2.2 海洋动力数值模拟 |
2.2.1 模型简介 |
2.2.2 模型构建及验证 |
2.3 海底管道安全检测 |
2.3.1 管道外检测法 |
2.3.2 管道内检测法 |
2.3.3 资料处理 |
2.4 海底管道安全评价 |
3 海洋动力环境与海床冲淤状况 |
3.1 区域地质背景 |
3.1.1 地理位置 |
3.1.2 沉积物特征 |
3.1.3 地形地貌特征 |
3.2 海洋动力条件 |
3.2.1 波浪 |
3.2.2 海流 |
3.2.3 水位 |
3.3 海床侵蚀变化 |
3.3.1 研究区海底地形演变 |
3.3.2 管道路由区海底地形变化 |
4 工程地质条件 |
4.1 工程地质分层特征 |
4.2 浅地层结构 |
4.3 工程力学特征 |
4.3.1 孔 A 物理力学特征 |
4.3.2 孔 B 物理力学特征 |
4.3.3 孔 A 和孔 B 的对比分析 |
5 海底管道检测 |
5.1 检测流程 |
5.1.1 管道外检测流程 |
5.1.2 管道内检测流程 |
5.2 管道外检测结果 |
5.2.1 路由区海底地形特征 |
5.2.2 管道周围海底地貌特征 |
5.2.3 海底管道分布及状态特征 |
5.3 管道内检测结果 |
5.3.1 漏磁检测结论 |
5.3.2 完整性评估结论 |
5.3.3 建议 |
6 海底管道悬空成因分析及安全评价 |
6.1 海底管道悬空成因分析 |
6.2 悬空管道安全评价 |
6.2.1 管道悬空静力分析 |
6.2.2 管道极限悬空长度分析 |
6.2.3 悬空管道安全分析 |
7 海底管道维护建议 |
7.1 水平管道悬空治理方案 |
7.1.1 挖沟埋设 |
7.1.2 抛填碎石 |
7.1.3 刚性支撑 |
7.1.4 柔性覆盖 |
7.1.5 扰流装置 |
7.1.6 防护措施对比 |
7.1.7 CB30A—海五联管道防护措施建议 |
7.2 平台周围管道悬空治理方案 |
7.2.1 水下桩支撑结合扰流装置 |
7.2.2 抛填砂袋结合柔性覆盖层 |
7.2.3 抛填砂袋覆盖仿生水草 |
7.2.4 水下桩支撑结合仿生水草 |
7.2.5 方案选择 |
7.3 小结 |
8 结论与建议 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
发表的学术论文 |
(5)非线性波浪力对海洋平台疲劳寿命评估的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 疲劳寿命分析方法的研究现状 |
1.3 疲劳寿命分析中非线性因素的研究现状 |
1.4 本文的主要研究工作 |
1.4.1 本文的主要研究工作 |
1.4.2 章节安排 |
2 海洋结构物疲劳寿命分析的基本理论与方法 |
2.1 疲劳分析的相关理论 |
2.1.1 雨流计数法 |
2.1.2 S-N 曲线 |
2.1.3 T-N 曲线 |
2.1.4 疲劳累积损伤理论 |
2.2 疲劳寿命评估方法 |
2.2.1 疲劳分析的频域法 |
2.2.2 确定性疲劳分析法 |
2.2.3 疲劳分析的时域法 |
2.3 小结 |
3 海洋结构物疲劳寿命评估中的非线性因素 |
3.1 非线性波浪理论 |
3.1.1 常深度小振幅波理论 |
3.1.2 Stokes 5 阶波理论基本公式 |
3.2 非线性拖曳力谱项 |
3.2.1 Morison 方程 |
3.2.2 线性化波浪力谱 |
3.2.3 非线性波浪力谱 |
3.2.4 数值算例 |
3.3 二阶波浪力分析 |
3.3.1 波浪二阶问题描述 |
3.3.2 波浪平均漂移力 |
3.3.3 二阶差频波浪力 |
3.4 小结 |
4 随机波浪作用下导管架平台的疲劳寿命评估 |
4.1 导管架平台有限元模型的建立 |
4.2 海况与波浪谱 |
4.3 疲劳分析方法对比分析 |
4.3.1 频域法 |
4.3.2 确定性法 |
4.3.3 时域法 |
4.3.4 分析与结论 |
4.4 非线性波浪理论对疲劳寿命的影响 |
4.5 非线性拖曳力谱修正项对疲劳寿命的影响 |
4.6 小结 |
5 深海 SPAR 平台系泊系统的疲劳寿命评估 |
5.1 SPAR 平台结构及系泊系统 |
5.1.1 SPAR 平台结构形式及主尺度 |
5.1.2 系泊缆布置形式 |
5.2 环境条件 |
5.3 波频与二阶差频波浪力引起的张力时程 |
5.4 疲劳寿命计算 |
5.5 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(6)浅海海底管道悬空段防护技术研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源及工程背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 海底管道冲刷悬空机理研究进展 |
1.2.2 海底管道悬空段动力响应及疲劳研究进展 |
1.2.3 海底管道悬空段力学分析研究进展 |
1.2.4 海底管道悬空段防护措施研究进展 |
1.2.5 文献小结 |
1.3 课题创新点及技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 创新点 |
1.3.3 技术路线 |
1.4 课题研究内容 |
第二章 海底管道悬空机理模型试验 |
2.1 实验装置 |
2.2 相似理论 |
2.3 流场模拟实验 |
2.3.1 海底管道 1/3 直径裸露 |
2.3.2 海底管道 2/3 直径裸露 |
2.3.3 海底管道全部裸露 |
2.3.4 漩涡成长过程 |
2.4 泥沙冲刷实验研究 |
2.4.1 试验沙土的选用 |
2.4.2 实验进程及结果 |
2.4.3 实验结果分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 海底管道悬空段承载力分析 |
3.1 数学模型 |
3.1.1 模型基础 |
3.1.2 定床模型的构建 |
3.1.3 控制方程及离散 |
3.1.4 海底管道静态失效准则 |
3.2 环境条件参数的影响 |
3.2.1 底床影响 |
3.2.2 海流速度影响 |
3.3 海底管道运行及结构参数的影响 |
3.3.1 运行内压的影响 |
3.3.2 管体结构型式的影响 |
3.3.3 约束状态的影响 |
3.3.4 悬跨长度的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 海底管道悬空段涡激疲劳寿命预测 |
4.1 涡激振动特性 |
4.1.1 漩涡发放的形成机理 |
4.1.2 基本参数 |
4.1.3 涡激振动基本特点 |
4.2 管道悬空段疲劳寿命计算方法 |
4.2.1 疲劳损伤累积相关理论 |
4.2.2 海底管道疲劳寿命分析方法与步骤 |
4.2.3 涡激振动应力计算模型 |
4.3 管道悬空段涡激振动疲劳寿命 |
4.4 本章小结 |
第五章 海底管道悬空段防护数值模拟研究 |
5.1 海底管道悬空段防护方法 |
5.1.1 海底管道悬空段常用防护方法 |
5.1.2 防护方法对比 |
5.2 混凝土联锁排防护方案 |
5.3 混凝土联锁排数值模拟 |
5.3.1 数值模拟方法 |
5.3.2 数值模拟分析结果 |
5.4 本章小结 |
第六章 海底管道悬空防护模型试验研究 |
6.1 试验模型设计 |
6.1.1 模型设计 |
6.1.2 模型制作 |
6.1.3 试验设备与模型布置 |
6.1.4 试验方法 |
6.2 试验参数和组别 |
6.2.1 试验工况 |
6.2.2 试验参数及冲淤时间比尺 |
6.2.3 试验组次 |
6.3 试验结果分析 |
6.3.1 水深 4m工况 |
6.3.2 水深 7m工况 |
6.3.3 水深 10m工况 |
6.3.4 同一水深不同方式防护效果 |
6.3.5 不同水深条件下联锁排防护效果 |
6.4 防护方案应用 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论及展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)海底管道泄漏事故风险分析与应急对策研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
第二章 海底管道泄漏事故统计与致因分析 |
2.1 国外海底管道数据库统计与对比分析 |
2.2 海底管道泄漏事故统计与特征分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 海底管道管跨风险评估 |
3.1 海底管道管跨致因分析 |
3.2 海底管道管跨风险分析 |
3.3 海底管道管跨风险评估软件开发 |
3.4 本章小结 |
第四章 海底管道腐蚀风险评估 |
4.1 海底管道腐蚀致因分析 |
4.2 海底管道腐蚀风险分析 |
4.3 腐蚀失效海底管道溢油水下扩散数值模拟与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 海底管道泄漏事故应急对策研究 |
5.1 海底管道泄漏维修措施 |
5.2 海底管道负压保护系统工艺流程分析 |
5.3 负压保护系统运行参数对溢油水下扩散的影响分析 |
5.4 海底管道风险评估流程 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间的研究成果 |
致谢 |
(8)导管架K/T/Y节点工程临界评估及其软件开发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 免除焊后热处理研究现状 |
1.2.2 导管架评估技术研究现状 |
1.3 本文研究目的和内容 |
第二章 海洋导管架 KTY 管节点的断裂评定方法 |
2.1 FITNET 简介 |
2.1.1 准备阶段:评估的目的和可用的数据 |
2.1.2 分析路线 |
2.1.3 分析选项 |
2.2 BS7910 简介 |
2.3 KTY 节点断裂评估流程 |
2.3.1 判断结构尺寸是否满足标准应力强度因子适用范围 |
2.3.2 FITNET 断裂评估基本路线(FAD) |
2.3.3 BS7910 断裂评估基本路线 |
2.4 本章小结 |
第三章 海洋导管架 KTY 节点 ECA 软件开发 |
3.1 概述 |
3.2 评估软件简介 |
3.2.1 总述 |
3.2.2 输入选项卡 |
3.2.3 输出选项卡 |
3.3 软件的验证 |
3.4 本章小结 |
第四章 断裂韧性研究 |
4.1 CTOD 试验 |
4.1.1 试验材料及焊接方法 |
4.1.2 试样制备 |
4.1.3 试验程序 |
4.2 CTOD 试验有效性判定及试验结果 |
4.2.1 有效性判定 |
4.2.2 CTOD 试验结果 |
4.3 本章小结 |
第五章 应用 FITNET 和 BS7910 标准的断裂评估 |
5.1 总述 |
5.2 导管架及评估 KTY 节点介绍 |
5.3 评定分析 |
5.3.1 评定中裂纹等平面缺陷假想位置 |
5.3.2 评定中的输入数据 |
5.4 评定结果 |
5.4.1 软件验证 |
5.4.2 软件计算 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(9)抗冰平台结构的性能设计分析与验证研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 抗冰平台结构研究背景 |
1.2 海洋平台结构及设计发展概况 |
1.2.1 国外海洋平台结构发展概况 |
1.2.2 国内海洋平台结构发展概况 |
1.2.3 海洋平台结构设计研究概况 |
1.3 抗冰平台结构性能设计主要相关问题 |
1.3.1 设计冰情研究 |
1.3.2 海冰与平台结构作用现场测量研究 |
1.3.3 海冰与平台结构作用破碎机理及冰荷载研究 |
1.3.4 抗冰平台结构性能设计理论研究 |
1.3.5 平台结构冰激振动失效模式研究 |
1.3.6 平台结构冰激振动控制研究 |
1.4 抗冰平台结构性能设计存在的问题 |
1.5 本文的主要工作 |
2 抗冰平台结构现场测量与性能评估分析 |
2.1 现场测量体系 |
2.1.1 海冰信息测量方法 |
2.1.2 冰荷载及冰激振动测量方法 |
2.2 测量结果分析 |
2.2.1 直立桩腿平台结构测量结果分析 |
2.2.2 锥体平台结构测量结果分析 |
2.3 抗冰平台结构性能评估分析 |
2.3.1 抗冰平台性能评估指标 |
2.3.2 抗冰平台结构性能评估分析实例 |
2.4 小结 |
3 抗冰平台结构性能设计理论分析 |
3.1 抗冰平台结构发展概况 |
3.2 影响抗冰平台结构性能设计的因素分析 |
3.2.1 油气田特点及开发模式 |
3.2.2 抗冰平台结构静力与动力特性 |
3.2.3 抗冰平台结构性能设计分析 |
3.2.4 抗冰平台结构性能设计限值控制条件 |
3.3 抗冰平台结构性能设计流程 |
3.3.1 工程结构动力设计方法 |
3.3.2 基于性能的抗冰平台结构动力设计流程 |
3.4 基于性能的抗冰平台结构设计算例 |
3.4.1 抗冰平台结构概念设计 |
3.4.2 抗冰平台结构选型分析 |
3.4.3 抗冰平台结构初步设计 |
3.5 小结 |
4 抗冰平台结构性能设计的冰振控制设计与验证 |
4.1 抗冰平台结构冰振控制策略 |
4.2 固定锥体减冰振特性分析 |
4.2.1 直立结构与锥体结构的冰力幅值比较 |
4.2.2 固定锥体消除直立平台结构上存在的自激稳态振动 |
4.2.3 直立结构与锥体结构上的随机动冰力分析 |
4.3 隔振锥体减冰振特性分析 |
4.3.1 隔振锥体减冰振理论分析 |
4.3.2 隔振锥体力学模型与设计参数分析 |
4.3.3 隔振锥体减冰振效果算例 |
4.4 小结 |
5 基于冰振失效及冰振控制的抗冰平台结构初步设计 |
5.1 抗冰平台结构冰激振动失效分析 |
5.2 减振控制在抗冰平台结构设计中的应用 |
5.3 算例分析 |
5.3.1 平台结构主桩腿及支撑杆件空间布置设计 |
5.3.2 平台结构杆件截面尺寸及隔振锥体参数设计 |
5.3.3 抗冰振性能验证 |
5.4 小结 |
6 边际油气田简易混凝土平台结构抗冰振性能设计与验证 |
6.1 混凝土海洋平台发展现状和结构特点 |
6.2 混凝土平台与钢质平台经济性比较 |
6.3 适合边际油气田开发的混凝土平台结构性能与型式 |
6.4 简易混凝土平台结构抗冰振性能设计算例 |
6.4.1 JZ9-3WHPB单立柱混凝土平台结构初步设计 |
6.4.2 JZ9-3WHPB单立柱混凝土平台结构抗冰振性能验证 |
6.5 小结 |
7 结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)粉砂质海床对管跨涡激振动响应的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
0 绪论 |
0.1 研究背景及意义 |
0.2 国内外研究现状 |
0.2.1 海底管道暴露成因研究 |
0.2.2 海床液化研究 |
0.2.3 海底管道受力状态研究 |
0.3 存在问题 |
0.4 技术路线 |
0.5 研究内容 |
第一篇 海底管道运行环境及悬跨成因分析 |
1 海底管道运行环境 |
1.1 概述 |
1.2 海洋水动力因素及底形响应 |
1.2.1 海底水动力环境 |
1.2.2 海底底形 |
2 海床土工程性质研究 |
2.1 概述 |
2.2 海床土的工程性质研究 |
2.2.1 海床土的分类及特点 |
2.2.2 表层海床土受外界扰动发生强度变化 |
2.2.3 循环载荷导致饱和土液化 |
2.2.4 影响土体强度的因素 |
2.3 静载荷对海床土性质的影响 |
2.3.1 管道—海床静力分析 |
2.3.2 管跨支撑段土体静力分析 |
2.4 动载荷对海床土性质的影响 |
3.海底管道悬跨成因及安全性分析 |
3.1 概述 |
3.2 斜坡地形破坏造成悬跨 |
3.2.1 斜坡地形破坏的发生环境 |
3.2.2 海底斜坡破坏分类 |
3.2.3 诱发海底斜坡破坏的因素 |
3.2.4 海底斜坡破坏对管道的影响 |
3.3 沙波移动造成悬跨 |
3.3.1 沙波的形成条件 |
3.3.2 沙波形态特征和动态分析 |
3.3.3 沙波移动对海底管道状态的控制效应 |
3.3.4 沙波移动速率计算 |
3.3.5 沙波移动对海底管道的影响 |
3.4 海床冲蚀造成悬跨 |
3.4.1 管道路由区演化趋势对海底管道状态的影响 |
3.4.2 海底障碍物引起差异冲刷对海底管道的影响 |
3.4.3 海底管道下方掏蚀 |
3.4.4 海床冲蚀对海底管道的影响 |
3.5 小结 |
第二篇 建模计算 |
4.建立管跨系统振动数值计算模型 |
4.1 概述 |
4.2 有限元模型离散 |
4.3 数模设计思路 |
4.4 模型设计 |
5.外流对管跨的作用 |
5.1 概述 |
5.2 漩涡生成机制 |
5.2.1 管跨外部流态分析 |
5.2.2 管跨状态对外部流态的影响 |
5.3 水体对管跨的作用 |
5.3.1 建立模型 |
5.3.2 稳定流中光滑孤立柱体受力分析 |
5.3.3 考虑波浪作用时管跨受力分析 |
5.4 管跨模态分析 |
5.4.1 建立振动方程 |
3.4.2 海底管道悬跨段固有频率 |
3.4.3 管跨阻尼 |
5.4.4 涡激振动导致频率锁定 |
5.5 管跨振动与外流的耦合作用 |
5.5.1 发生频率锁定后的管跨状态分析 |
5.5.2 动水附加质量变化导致管跨固有频率变化 |
5.5.3 管跨横向振动的自限效应 |
5.6 小结 |
6.饱和土对管道振动的响应 |
6.1 概述 |
6.2 实验设计 |
6.2.1 实验条件 |
6.2.2 土样制备 |
6.2.3 实验工况 |
6.3 土体对模型管振动的响应 |
6.4 海床液化后管道的状态 |
6.5 实验数据处理分析 |
6.6 土体液化后系统阻尼计算 |
6.7 小结 |
7 数模计算 |
7.1 概述 |
7.2 模型计算参数的选取 |
7.2.1 管道参数的选取 |
7.2.2 土体参数的选取 |
7.3 模型试算评估 |
7.4 模型计算分析 |
7.5 悬跨段长度对系统固有频率的影响 |
7.6 涡激振动对管道系统的影响 |
7.7 土体液化对管道的影响 |
7.8 结合该区域海洋环境特点的海底管道状态分析 |
7.9 管道安全悬跨距离 |
7.10 小结 |
第三篇 结论与建议 |
8.1 主要结论 |
8.2 基于实测资料对管道路由选址的建议 |
8.3 主要创新点 |
8.4 展望 |
附录:振动加速度与孔压时程对应曲线 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
发表的学术论文 |
四、埕北25A平台结构疲劳寿命评估(论文参考文献)
- [1]海底悬空管线应力综合分析研究[D]. 耿光伟. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [2]近海老龄导管架平台结构完整性评估[D]. 张坤. 中国石油大学(华东), 2015(04)
- [3]导管架海洋平台与海冰相互作用及结构优化分析[D]. 赵海培. 中国石油大学(华东), 2015(01)
- [4]埕岛油田海底主登陆管道检测与安全评价[D]. 文世鹏. 中国海洋大学, 2014(02)
- [5]非线性波浪力对海洋平台疲劳寿命评估的影响研究[D]. 丁伟宸. 中国海洋大学, 2014(02)
- [6]浅海海底管道悬空段防护技术研究及应用[D]. 刘锦昆. 中国石油大学(华东), 2014(07)
- [7]海底管道泄漏事故风险分析与应急对策研究[D]. 方娜. 中国石油大学(华东), 2014(07)
- [8]导管架K/T/Y节点工程临界评估及其软件开发[D]. 孟庆禹. 天津大学, 2014(05)
- [9]抗冰平台结构的性能设计分析与验证研究[D]. 王胜永. 大连理工大学, 2013(06)
- [10]粉砂质海床对管跨涡激振动响应的研究[D]. 蒲进菁. 中国海洋大学, 2012(01)