| 深海顶张紧式立管涡激振动疲劳可靠性研究 |
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| 引用本文： | 张晓莹,薛鸿祥,唐文勇. 深海顶张紧式立管涡激振动疲劳可靠性研究[J]. 海洋工程, 2014, 32(6): 17-23 |
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| 作者姓名： | 张晓莹 薛鸿祥 唐文勇 |
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| 作者单位： | 上海交通大学 海洋工程国家重点实验室 高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海,200240 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目，高等学校博士学科点专项科研基金课题资助 |
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| 摘 要： | 以深海顶端张紧式立管为研究对象,基于圆柱体受迫振荡实验数据和能量平衡原理预报立管涡激振动响应及其诱发的疲劳损伤度,各主要参数随机化,应用响应面法建立了涡激振动疲劳安全系数与极限状态方程关系,研究了疲劳安全系数对结构可靠性的影响,并分析了各随机变量的灵敏度。研究结果表明:1)随着疲劳安全系数的增大,结构失效概率逐渐减小,且失效概率的减小幅度随疲劳安全系数的增加而趋缓。疲劳安全系数SF无需超过20。2)增加疲劳安全系数SF可降低疲劳载荷不确定量B、S-N曲线参数A、顶张力、流速、外径和壁厚等立管及环境随机变量对结构涡激振动疲劳损伤可靠性的影响。3)立管各参数中,流速、外径和壁厚均值越大,立管结构安全度越低,顶张力对结构影响相反;各参数的标准差越大,结构可靠度越低。均值灵敏度由大到小依次为顶张力、流速、外径和壁厚,标准差灵敏度由大到小依次为流速、张力、外径和壁厚。4)壁厚对深海顶张紧式立管涡激振动所致疲劳损伤影响很小,可忽略其影响。研究成果可为深海顶张紧式立管涡激振动疲劳安全系数的选取提供参考。
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| 关 键 词： | 立管 涡激振动 疲劳可靠性 安全系数 深海 |
VIV fatigue reliability and fatigue safety factor analysis of deep-water riser |
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| ZHANG Xiao-ying,XUE Hong-xiangT and ANG Wen-yong. VIV fatigue reliability and fatigue safety factor analysis of deep-water riser[J]. The Ocean Engineering, 2014, 32(6): 17-23 |
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| Authors: | ZHANG Xiao-ying XUE Hong-xiangT ANG Wen-yong |
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| Affiliation: | State Key Laboratory of Ocean Engineering, Collaboration Innovation Center for Advanced Ship and Deep-Sea Exploitation Equipment, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;State Key Laboratory of Ocean Engineering, Collaboration Innovation Center for Advanced Ship and Deep-Sea Exploitation Equipment, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;State Key Laboratory of Ocean Engineering, Collaboration Innovation Center for Advanced Ship and Deep-Sea Exploitation Equipment, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | riser vortex induced vibration fatigue reliability fatigue safety factor deep￣water |
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