基于并行计算的海洋平台谱分析疲劳筛选技术研究

为了得到海洋平台疲劳失效风险最大的焊接区域,提出了以有限元网格单元应力为基础的谱分析筛选方法,并开发了程序。程序采用并行计算架构,单次完成数万个单元的累积损伤度/疲劳寿命计算,并通过有限元软件以云图方式显示疲劳寿命。采用该程序计算双浮筒半潜式平台的疲劳寿命。结果表明,该型平台疲劳失效风险较高的区域为立柱与上壳体下浮体连接对角线转角区域、浮筒中纵舱壁与立柱连接区域。并行计算方法的引入,大大缩减疲劳损伤度计算的分析时间,采用22核心的CPU,时间缩短为原来的1/18.5,17小时完成全平台外壳单元谱分析计算。     

BDS卫星失效对区域定位精度的影响评估

基于STK软件实现了2016-09 BDS系统星座结构的仿真,并选取可见卫星数、DOP值、系统可用性作为评估BDS卫星星座设计结构的指标,分析单颗与全部倾斜轨道卫星（IGSO）、地球静止轨道卫星（GEO）失效后对我国大陆地区BDS系统可用性的影响。结果表明,IGSO4卫星与GEO5卫星失效后对BDS在区域的定位性能影响较大,失效后的GDOP值分别为1.98、2.16。取BDS卫星正常运行时区域平均GDOP最大值(S=2.60)作为系统可用性阈值时,系统可用性分别降低了1.79%、32.63%;阈值取2S(5.20)、3S(7.80)、4S(10.40)、5S(13.00)时,系统可用性均可达100.00%。GEO整体失效后BDS系统在高精度定位中仍部分可用,而IGSO整体失效后BDS系统可用性受到大幅度限制。因此,增加在轨备份卫星时需重点考虑GEO5、IGSO4,并适当增加IGSO卫星的数目。     

生命线工程系统中运行设施元件可靠性的分析研究

本文研究了生命线工程系统中运行设施的元件破坏状态和可靠性分析方法，给出元件的破坏状态分级标准、判断准则和元件可靠度的计算方法，这对建立一个实用的生命线工程抗震能力分析的专家系统是十分有意义的。     

震害预测的地理学研究

强震引起的破坏主要归因于地面振动、地震断层和地基失效等三因素。它们都与浅，表地质体的结构构造密切相关，亦即，主要受控于第四纪地层。由于第四系的形成在很大程度上受外营力的影响，因此，震害理应具有区域性的特征，而地理学的研究在震害预测中也应占有重要的地位。本文以华南沿海地区为例，通过历史地震的震害研究来说明这一问题，并讨论有关的研究内容。     

海底管线水平向整体屈曲及失效判断方法研究

海底管线是海洋石油的重要输运手段。为满足输送工艺的需要,正常工作条件下管线往往被施加较高的温度和压强,高温高压使管线内产生附加应力,当附加应力大于土体对管线的约束力时,管线就会发生整体屈曲。过度的水平向整体屈曲会导致截面产生较大的弯曲应力和压缩应变,对管线系统的安全运行造成威胁,因此需要对发生水平向整体屈曲后的管线进行验算。采用解析解法、规范法和有限元法对管线的整体屈曲进行分析,提出了应用临界屈曲荷载值域空间和值域下限来判断不同缺陷大小下管线是否发生水平向整体屈曲的方法。结合工程实例,分别采用内力控制标准和位移控制标准对管线水平向整体屈曲后是否失效进行了验算。研究指出,相较于位移标准,内力控制标准更为严格。     

交通网络震后整体功能失效评估方法

以交通网络通行能力为系统功能状态评价参数,基于单元的基本属性及网络拓扑结构引进单元重要度系数,结合单元地震破坏状态及其功能失效状态的对应关系,通过加权求和得到交通网络震后的总体通行能力,并将其与震前总体容量的比值作为系统功能失效状态判断指标。最后,以某城市道路网络为例,对所提出方法的可行性进行验证。结果表明：以震害评估...     

基于多尺度有限元的海上升压站脚靴式桩套筒连接结构分析研究

脚靴式海上升压站导管架的桩套筒与主导管的连接结构是关键荷载传递部位。整体梁系有限元模型无法反应局部板型结构的失效状态;截断板系有限元模型则受制于边界条件的合理性,结果不够精确。文中基于某工程海上升压站,建立不同精细化范围的多尺度有限元模型及不同边界条件的截断模型,对结构屈服失效及屈曲失效复核的同时论证了局部网格对计算精细程度的影响及截断模型对边界条件的敏感性;此外,研究了轭板板厚及应力比对屈曲失效的敏感程度,为今后海上升压站脚靴结构不同阶段的设计、优化提供参考和借鉴。     

中国南海极端风暴海况下固定式平台结构可靠性分析

基于中国南海海域风暴环境条件,研究分析南海海域固定式导管架平台结构整体性和可靠性,以及新建固定式平台结构设计准则。采用海洋环境数据后报方法,得到南海海域1972~2011共40年的风、浪、流联合数据,从中抽取风暴环境条件;利用通用荷载模型,将40年间的风暴环境数据转变成结构的荷载数据,即基底剪力或倾覆力矩;并计算得到风暴环境荷载的短期及长期分布,以及任意风暴下荷载的概率分布;根据结构可靠性模型,结合荷载的长期分布,研究基于结构暴露等级及失效概率的固定式平台结构强度储备比。根据计算,得到了不同暴露等级下中国南海平台的强度储备比,并与墨西哥湾及北海海域进行了比较,为新建平台提供设计参考。     

全球碳酸锂贸易格局与供应危机传播研究

随着新能源产业的快速发展, 全球碳酸锂贸易量逐渐增长, 但其出口集中于少数国家, 这意味着全球碳酸锂供应存在一定的风险。为了深入了解全球碳酸锂贸易格局演变、供应危机传播路径及影响, 本文构建了2000—2021年全球碳酸锂贸易网络和级联失效模型, 概述了主要出口国贸易流向和贸易格局演变过程, 并模拟了不同供应危机来源的雪崩规模、传播路径及其影响。我们得到: (1)20多年来全球碳酸锂贸易集中度逐渐增加, 出口前三位国家保持稳定, 而主要进口大国变化明显, 贸易格局已由南美供应全球转变为南美供应东亚; (2)碳酸锂贸易供应危机的影响范围逐渐扩大, 间接传播逐渐占据主导地位; (3)智利供应危机对中日韩的影响程度逐渐扩大, 但对欧洲的影响时间最长; 阿根廷和中国的雪崩规模在上升、传播次数增加, 而美国则相反。本文将贸易格局演变与危机传播结合, 明确了全球碳酸锂主要贸易国智利、阿根廷、中国、德国等作为供应危机来源的影响程度及其传播路径。以上分析结果将有利于维护全球碳酸锂贸易稳定和主要贸易国采取应对策略缓解供应危机。     

基于IDA的层间隔震结构失效模式研究

层间隔震结构是由基础隔震结构发展而来的一种新型隔震结构。为研究层间隔震结构的倒塌,需先研究不同层间隔震结构的不同失效模式和失效位置,文章建立了3个不同结构参数的层间隔震结构有限元模型,选取20条与抗震规范反应谱吻合的地震动,采用增量动力分析（IDA）方法,分别对其失效模式和失效位置进行研究。研究表明:基于不同的结构参数,层间隔震的基本失效模式有三种,即隔震层水平位移超限导致结构失效、下部结构层间位移角超限导致结构失效、隔震层拉压应力超限导致结构失效;隔震层下部结构和隔震层最外边缘支座为结构的薄弱位置,应引起更多关注。此方法不仅可以研究结构的不同失效模式,还可以确定失效位置,可为下一步层间隔震结构的抗倒塌分析提供理论基础。