基于RMF技术的远洋船舶定量风险评估方法研究

在远洋船舶运输中，设备失效是导致各类事故的一个重要因素。文中引人RMF技术，将其应用到远洋船队的定量风险评估中，以及时查找并消除设备方面的事故隐患。首先找出潜在的风险事件及相关风险因素，然后运用模糊综合评判方法和事故损失综合评估理论对设备风险事件的模糊概率和损失程度后果进行量化，最后依据风险评价结果对需要控制的风险源给出控制措施。实例分析亦表明，运用RMF技术能对远洋船舶的各类设备及属具实施科学的风险管理。     

A Finite Element Method for Cracked Components of Structures

1 .IntroductionOffshoreplatformsarelargescalesteelorconcretestructures.Theyexperiencevariouskindsofdamagessuchasdents ,corrosionpits ,cracks ,deformation ,etc .,afteryearsofenvironmentalimpactofwinds ,waves ,currents ,soilreactions ,earthquakesandice (DuanandLiu ,1 995) .Thesafetyofthestructureshasalwaysbeenthemostimportantissueconcerned ,anditdependsontheassessmentoftheintegrityofthestructures,orspecificallyontheassessmentofthedamagesinthestructures .Riclesetal.( 1 994)experimentallyinvestig…     

基于ABAQUS的卷管式铺管法管道变形敏感性分析

卷管式铺管法在海管铺设中的应用愈发广泛,在铺设作业中管道会发生几何非线性变形,导致出现复杂的力学性能变化。针对管道在上卷、退卷过程中的屈服变化过程,通过弹塑性理论进行分析,推导出管道退卷后残余轴向应力的解析解;随后利用有限元软件ABAQUS建立模型实例,对比解析解与有限元模型,两者的计算结果基本吻合。基于上述有限元模型,研究上卷时的张力和退卷时的后张力对椭圆度、截面轴向应力和剪切应力的影响,并进行敏感性分析。模拟结果表明张力和后张力变化会影响管道截面的变形程度,退卷后截面上残余的轴向应力远高于剪切应力,并且通过敏感性分析,得到了残余椭圆度、残余应力随张力和后张力变化的规律。研究可为卷管铺设过程中张力和后张力的选择提供参考和借鉴。     

内孤立波下深水半潜式平台系统动力响应研究

我国南海海域海洋环境条件复杂且海水密度垂直层化现象显著,内孤立波活动频繁,因内孤立波而造成海洋开采平台破坏的案例屡见不鲜。依托水动力计算软件AQWA二次开发功能,采用Kdv方程,借助Fortran语言将深水半潜式平台立柱、浮箱、系泊系统3部分的内孤立波作用力叠加到外力项中,联合求解半潜式平台的6自由度动力响应特性。数值模拟结果表明,在内孤立波作用下,半潜式平台的运动及系泊线张力均受到了显著的影响。在不考虑系泊系统受内孤立波作用时,平台在纵荡和横荡方向上产生较大的漂移运动,最大偏移量较无内孤立波情况下增加了8倍;系泊线最大张力提高了17%,增加了系泊线断裂的风险。在考虑系泊系统受内孤立波作用时,平台的纵荡和横荡运动响应在原响应基础上继续提高15%,但是系泊线张力变化不大。内孤立波不同浪向下的平台纵荡和横荡响应相差也很明显;系泊系统合力在不同方向上的大小决定了平台不同方向上运动的大小。     

深海管道非线性屈曲理论计算方法

针对深海管道在侧向静水压条件下发生局部屈曲压溃的情况,研究了关于管道前屈曲阶段变形响应和压溃压力的计算方法。假定管道前屈曲阶段发生沿轴向均匀一致的椭圆度变形,建立基于圆环的力学模型,考虑几何大变形和材料的弹塑性本构关系,利用虚功原理建立平衡方程。通过选用合适的位移离散函数对方程组数值离散,并利用牛顿法进行数值求解,得到含椭圆度缺陷的管道截面的变形响应和压溃压力。通过试验、有限元分析和规范对理论计算结果进行了对比验证,证明该方法精度可靠,与事实吻合。最后,计算了初始椭圆度缺陷对不同径厚比管道的压溃压力的影响。     

双整体式止屈器结构性能研究及优化设计

建立了双整体式止屈器结构的三维有限元模型,模拟其在外部静水压力作用下的屈曲穿越过程,总结不同穿越破坏模式的产生条件及机理。对影响穿越破坏压力的主要参数进行敏感性分析,结果表明止屈器布置间距、两个止屈器的几何尺寸均会对整体止屈性能产生影响。在拟合的双整体式止屈器效率公式的基础上,依据非线性有约束优化理论,分别采用经典算法和智能遗传算法确定模型最优解,提出了一种兼顾结构重量与止屈性能的最优双整体式止屈器结构型式;并经计算分析,验证了该方法的可靠性和适应性。     

海底管线管跨段涡激振动响应的实验研究

海底管线管跨段的涡激振动,是引发海底管线失效的主要因素之一,尤其是管跨在涡激振动下的“频率锁定”现象,是导致管线断裂失效的主要原因,也是在设计和维护管理中必须要避免的状态。影响管跨涡激振动响应规律的因素很复杂,因此,模型实验是研究和探索其规律的主要手段。为了探索海流运动对管跨动力响应的影响规律,在实验水槽中,分别对管跨在稳定流和随机流的作用下,管跨的动力响应规律进行了测定,本文对实验结果进行了分析的基础上,总结了“频率锁定”现象出现的条件,提出了在海底管线的可靠性设计和管道理中应采取的相应措施。     

基于灰色理论的场地卓越周期的计算

本文以灰色理论为基础，提出了考虑砂土液化影响，对场地类别进行灰色评判的方法，得出了计算场地与标准场地的关联度向量，由此最终导出了卓越周期的计算公式。     

大型斜拉桥风致振动可靠性分析方法

本文研究了大型柔性结构的非线性动力学行为及其引起的异频共振，提出了大型柔性结构的可靠性分析方法，并以大型斜拉桥的风致振动为例，通过对系统失效形式的分析，利用可靠性理论对其进行可靠指标计算。这种方法应用于大跨度悬索斜拉桥的方案优选及可靠笥分析中，在处理几何非线性及动力问题时有较好效果。     

海底管线悬空段模糊固有频率的计算

西文玉石窿海底管线管跨段两端点支撑土壤在涡激振动过程中的变形特性。在此基础上，提出了管跨涡激振动的力学模型；深入探讨了端点支撑的弹性系数和阻尼系数的模糊性。基于模糊推理规则，依据海底土壤力学特性参数与其影响因素间的模糊关系，提出了确定支撑土壤的弹性系数和阻尼系数的方法，并通过模型实验，验证了据此方法计算出的模糊固有频率。