極端海況下深水半潛式平臺(tái)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)可靠性及傾覆風(fēng)險(xiǎn)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-09 14:16
隨著海洋資源的不斷勘探,平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全性問(wèn)題越來(lái)越受到重視,而深水半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)可靠性是保證平臺(tái)正常作業(yè)和工作人員安全的重要指標(biāo);同時(shí)在極端海況下平臺(tái)傾覆事件屢屢發(fā)生,因此需要針對(duì)惡劣環(huán)境下平臺(tái)的傾覆風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究。本文針對(duì)深水半潛式平臺(tái)波浪載荷預(yù)報(bào)、平臺(tái)整體應(yīng)力分析、關(guān)鍵構(gòu)件極限強(qiáng)度評(píng)估、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)在極端海況下的可靠性分析、系泊系統(tǒng)可靠性以及平臺(tái)的傾覆風(fēng)險(xiǎn)等方面進(jìn)行研究和探索,主要內(nèi)容包括:首先給出了深水半潛式平臺(tái)波浪載荷極值隨機(jī)分布預(yù)報(bào)方法。根據(jù)多變量極值聯(lián)合概率分析方法推算百年一遇極端海況參數(shù),并與規(guī)范值進(jìn)行對(duì)比;運(yùn)用Morison方程以及繞射理論對(duì)半潛平臺(tái)所受的主要波浪載荷進(jìn)行長(zhǎng)短期預(yù)報(bào),并計(jì)算半潛式平臺(tái)靜水載荷大小;在此基礎(chǔ)上研究了海浪譜型不確定性、波高不確定性對(duì)短期預(yù)報(bào)結(jié)果的影響以及載荷長(zhǎng)期分布極值不確定性、長(zhǎng)期極值分布不確定性對(duì)長(zhǎng)期預(yù)報(bào)結(jié)果的影響,最終得到環(huán)境載荷變量統(tǒng)計(jì)參數(shù)。其次建立了深水半潛式平臺(tái)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度隨機(jī)分布計(jì)算方法,獲得極限強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和分布形式,并給出極端海況下平臺(tái)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)失效概率計(jì)算方法。在平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上運(yùn)用FMEA對(duì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)失效模式進(jìn)行分...
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)可靠性研究現(xiàn)狀
1.2.1 半潛式平臺(tái)波浪載荷研究
1.2.2 半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度研究
1.2.3 半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)可靠性研究
1.3 海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)響應(yīng)與風(fēng)險(xiǎn)研究現(xiàn)狀
1.3.1 半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究
1.3.2 平臺(tái)傾覆研究
1.4 論文主要研究工作
第2章 結(jié)構(gòu)可靠性理論
2.1 極限狀態(tài)
2.1.1 典型工況下半潛式平臺(tái)的極限狀態(tài)
2.1.2 極限狀態(tài)方程
2.2 極限強(qiáng)度非線性有限元分析
2.2.1 非線性因素和基本流程
2.2.2 非線性有限元求解方法
2.3 結(jié)構(gòu)可靠性
2.3.1 結(jié)構(gòu)可靠度與失效概率
2.3.2 結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法
2.3.3 結(jié)構(gòu)體系可靠度基本概念
2.4 小結(jié)
第3章 波浪載荷預(yù)報(bào)以及不確定性分析
3.1 概述
3.2 極端海況分析
3.2.1 多變量極值聯(lián)合概率分析方法
3.2.2 南海位置的風(fēng)浪聯(lián)合設(shè)計(jì)參數(shù)推算
3.2.3 Gumbel實(shí)用性分析
3.2.4 風(fēng)浪設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)推算
3.3 波浪極值載荷分析
3.3.1 有限元模型建立
3.3.2 短期預(yù)報(bào)
3.3.3 長(zhǎng)期預(yù)報(bào)
3.4 載荷不確定性分析
3.4.1 短期波浪載荷不確定性分析
3.4.2 長(zhǎng)期預(yù)報(bào)不確定性分析
3.4.3 靜水載荷分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 極端海況下半潛式平臺(tái)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)可靠性分析
4.1 半潛式平臺(tái)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)識(shí)別
4.1.1 半潛式平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析
4.1.2 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)失效模式
4.2 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度計(jì)算
4.2.1 橫撐結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度
4.2.2 浮體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度
4.3 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度不確定性分析
4.3.1 結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度主要不確定因素分析
4.3.2 結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度不確定性計(jì)算方法
4.3.3 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度不確定性分析
4.4 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)可靠性分析
4.4.1 結(jié)構(gòu)功能函數(shù)
4.4.2 線性響應(yīng)面法
4.4.3 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)可靠性
4.5 本章小結(jié)
第5章 平臺(tái)傾覆風(fēng)險(xiǎn)分析
5.1 概述
5.2 系泊系統(tǒng)耦合響應(yīng)分析
5.2.1 系泊鏈布置以及目標(biāo)海況
5.2.2 結(jié)果及分析
5.3 系泊鏈可靠度計(jì)算
5.3.1 系泊鏈極限狀態(tài)分析
5.3.2 載荷概率模型
5.3.3 抗力概率模型
5.3.4 系泊鏈可靠度
5.4 局部系泊失效時(shí)平臺(tái)傾覆風(fēng)險(xiǎn)分析
5.4.1 局部系泊鏈?zhǔn)Ш笙挡聪到y(tǒng)可靠度
5.4.2 傾覆風(fēng)險(xiǎn)判斷準(zhǔn)則
5.4.3 傾覆風(fēng)險(xiǎn)分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 論文完成的主要工作
6.2 論文主要結(jié)論
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半潛式平臺(tái)系泊斷裂瞬態(tài)漂移過(guò)程的穩(wěn)性分析與探討[J]. 馮加果,劉小燕,謝文會(huì),王世圣,屈衍. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2015(03)
[2]深海半潛式鉆井平臺(tái)的穩(wěn)性分析[J]. 劉海霞. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2013(06)
[3]抑制半潛式平臺(tái)垂蕩響應(yīng)的方法研究[J]. 陳建民,張萍,孫艷,王賓. 船海工程. 2012(04)
[4]半潛平臺(tái)載荷不確定性及結(jié)構(gòu)可靠性研究[J]. 楊鵬,顧學(xué)康,吳東偉. 船舶力學(xué). 2012(Z1)
[5]浮式風(fēng)機(jī)半潛平臺(tái)穩(wěn)性數(shù)值分析[J]. 張亮,鄧慧靜. 應(yīng)用科技. 2011(10)
[6]深海平臺(tái)系泊系統(tǒng)在災(zāi)害性海洋環(huán)境下可靠性評(píng)估[J]. 陳昌松,薛鴻祥,唐文勇,胡志強(qiáng). 海洋工程. 2010(04)
[7]大型液化天然氣船船體極限強(qiáng)度研究[J]. 祁恩榮,張曉杰,滕蓓,陳小平,蔣彩霞. 船舶力學(xué). 2010(Z1)
[8]A Global Reliability Assessment Method on Aging Offshore Platforms with Corrosion and Cracks[J]. 嵇春艷,李珊珊,陳明璐. China Ocean Engineering. 2009(02)
[9]深水半潛式鉆井平臺(tái)總體強(qiáng)度計(jì)算技術(shù)研究[J]. 王世圣,謝彬,謝文會(huì). 石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2009(05)
[10]深水半潛式平臺(tái)波浪載荷計(jì)算方法研究[J]. 李輝,任慧龍,陳北燕,馮國(guó)慶. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(03)
碩士論文
[1]深水半潛式平臺(tái)張緊式系泊性能研究[D]. 趙戰(zhàn)華.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[2]半潛平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性評(píng)估方法研究[D]. 吳東偉.中國(guó)艦船研究院 2011
[3]深水錨泊半潛式平臺(tái)的混合模型試驗(yàn)研究[D]. 王晴晴.上海交通大學(xué) 2011
[4]深水錨泊半潛式鉆井平臺(tái)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性研究[D]. 史琪琪.上海交通大學(xué) 2011
[5]深水半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)耦合動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 陳鵬.大連理工大學(xué) 2010
[6]深海浮式平臺(tái)局部結(jié)構(gòu)可靠度分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 徐龍坤.浙江大學(xué) 2010
[7]混合模型試驗(yàn)中截?cái)嘞挡蠢|動(dòng)力特性差異研究[D]. 蘇志勇.上海交通大學(xué) 2009
[8]半潛式平臺(tái)運(yùn)動(dòng)性能與參數(shù)敏感性分析[D]. 楊立軍.上海交通大學(xué) 2009
[9]深水半潛式鉆井平臺(tái)系泊系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與分析[D]. 宋安科.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[10]深水懸鏈線錨泊系統(tǒng)多成份錨泊線設(shè)計(jì)[D]. 周洋.哈爾濱工程大學(xué) 2008
本文編號(hào):3729330
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)可靠性研究現(xiàn)狀
1.2.1 半潛式平臺(tái)波浪載荷研究
1.2.2 半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度研究
1.2.3 半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)可靠性研究
1.3 海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)響應(yīng)與風(fēng)險(xiǎn)研究現(xiàn)狀
1.3.1 半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究
1.3.2 平臺(tái)傾覆研究
1.4 論文主要研究工作
第2章 結(jié)構(gòu)可靠性理論
2.1 極限狀態(tài)
2.1.1 典型工況下半潛式平臺(tái)的極限狀態(tài)
2.1.2 極限狀態(tài)方程
2.2 極限強(qiáng)度非線性有限元分析
2.2.1 非線性因素和基本流程
2.2.2 非線性有限元求解方法
2.3 結(jié)構(gòu)可靠性
2.3.1 結(jié)構(gòu)可靠度與失效概率
2.3.2 結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法
2.3.3 結(jié)構(gòu)體系可靠度基本概念
2.4 小結(jié)
第3章 波浪載荷預(yù)報(bào)以及不確定性分析
3.1 概述
3.2 極端海況分析
3.2.1 多變量極值聯(lián)合概率分析方法
3.2.2 南海位置的風(fēng)浪聯(lián)合設(shè)計(jì)參數(shù)推算
3.2.3 Gumbel實(shí)用性分析
3.2.4 風(fēng)浪設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)推算
3.3 波浪極值載荷分析
3.3.1 有限元模型建立
3.3.2 短期預(yù)報(bào)
3.3.3 長(zhǎng)期預(yù)報(bào)
3.4 載荷不確定性分析
3.4.1 短期波浪載荷不確定性分析
3.4.2 長(zhǎng)期預(yù)報(bào)不確定性分析
3.4.3 靜水載荷分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 極端海況下半潛式平臺(tái)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)可靠性分析
4.1 半潛式平臺(tái)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)識(shí)別
4.1.1 半潛式平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析
4.1.2 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)失效模式
4.2 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度計(jì)算
4.2.1 橫撐結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度
4.2.2 浮體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度
4.3 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度不確定性分析
4.3.1 結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度主要不確定因素分析
4.3.2 結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度不確定性計(jì)算方法
4.3.3 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度不確定性分析
4.4 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)可靠性分析
4.4.1 結(jié)構(gòu)功能函數(shù)
4.4.2 線性響應(yīng)面法
4.4.3 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)可靠性
4.5 本章小結(jié)
第5章 平臺(tái)傾覆風(fēng)險(xiǎn)分析
5.1 概述
5.2 系泊系統(tǒng)耦合響應(yīng)分析
5.2.1 系泊鏈布置以及目標(biāo)海況
5.2.2 結(jié)果及分析
5.3 系泊鏈可靠度計(jì)算
5.3.1 系泊鏈極限狀態(tài)分析
5.3.2 載荷概率模型
5.3.3 抗力概率模型
5.3.4 系泊鏈可靠度
5.4 局部系泊失效時(shí)平臺(tái)傾覆風(fēng)險(xiǎn)分析
5.4.1 局部系泊鏈?zhǔn)Ш笙挡聪到y(tǒng)可靠度
5.4.2 傾覆風(fēng)險(xiǎn)判斷準(zhǔn)則
5.4.3 傾覆風(fēng)險(xiǎn)分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 論文完成的主要工作
6.2 論文主要結(jié)論
6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半潛式平臺(tái)系泊斷裂瞬態(tài)漂移過(guò)程的穩(wěn)性分析與探討[J]. 馮加果,劉小燕,謝文會(huì),王世圣,屈衍. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2015(03)
[2]深海半潛式鉆井平臺(tái)的穩(wěn)性分析[J]. 劉海霞. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2013(06)
[3]抑制半潛式平臺(tái)垂蕩響應(yīng)的方法研究[J]. 陳建民,張萍,孫艷,王賓. 船海工程. 2012(04)
[4]半潛平臺(tái)載荷不確定性及結(jié)構(gòu)可靠性研究[J]. 楊鵬,顧學(xué)康,吳東偉. 船舶力學(xué). 2012(Z1)
[5]浮式風(fēng)機(jī)半潛平臺(tái)穩(wěn)性數(shù)值分析[J]. 張亮,鄧慧靜. 應(yīng)用科技. 2011(10)
[6]深海平臺(tái)系泊系統(tǒng)在災(zāi)害性海洋環(huán)境下可靠性評(píng)估[J]. 陳昌松,薛鴻祥,唐文勇,胡志強(qiáng). 海洋工程. 2010(04)
[7]大型液化天然氣船船體極限強(qiáng)度研究[J]. 祁恩榮,張曉杰,滕蓓,陳小平,蔣彩霞. 船舶力學(xué). 2010(Z1)
[8]A Global Reliability Assessment Method on Aging Offshore Platforms with Corrosion and Cracks[J]. 嵇春艷,李珊珊,陳明璐. China Ocean Engineering. 2009(02)
[9]深水半潛式鉆井平臺(tái)總體強(qiáng)度計(jì)算技術(shù)研究[J]. 王世圣,謝彬,謝文會(huì). 石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2009(05)
[10]深水半潛式平臺(tái)波浪載荷計(jì)算方法研究[J]. 李輝,任慧龍,陳北燕,馮國(guó)慶. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(03)
碩士論文
[1]深水半潛式平臺(tái)張緊式系泊性能研究[D]. 趙戰(zhàn)華.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[2]半潛平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性評(píng)估方法研究[D]. 吳東偉.中國(guó)艦船研究院 2011
[3]深水錨泊半潛式平臺(tái)的混合模型試驗(yàn)研究[D]. 王晴晴.上海交通大學(xué) 2011
[4]深水錨泊半潛式鉆井平臺(tái)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性研究[D]. 史琪琪.上海交通大學(xué) 2011
[5]深水半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)耦合動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 陳鵬.大連理工大學(xué) 2010
[6]深海浮式平臺(tái)局部結(jié)構(gòu)可靠度分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 徐龍坤.浙江大學(xué) 2010
[7]混合模型試驗(yàn)中截?cái)嘞挡蠢|動(dòng)力特性差異研究[D]. 蘇志勇.上海交通大學(xué) 2009
[8]半潛式平臺(tái)運(yùn)動(dòng)性能與參數(shù)敏感性分析[D]. 楊立軍.上海交通大學(xué) 2009
[9]深水半潛式鉆井平臺(tái)系泊系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與分析[D]. 宋安科.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[10]深水懸鏈線錨泊系統(tǒng)多成份錨泊線設(shè)計(jì)[D]. 周洋.哈爾濱工程大學(xué) 2008
本文編號(hào):3729330
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