基于BP-MC方法的斷層區(qū)管道可靠性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-06-08 10:26
走滑斷層是埋地管道常見的地質(zhì)災(zāi)害。斷層引發(fā)的地面位移往往使管道變形過大而失效,開展斷層區(qū)管道可靠性分析對(duì)管道的安全評(píng)估具有重要意義。為此,基于非線性有限元軟件ABAQUS建立穿越走滑斷層的X80鋼管道有限元模型,計(jì)算管道幾何尺寸、地表位移、內(nèi)壓以及土壤類型等多因素影響下管道的設(shè)計(jì)應(yīng)變,形成工程中管道設(shè)計(jì)應(yīng)變的有限元數(shù)據(jù),基于該數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建了BP雙隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)應(yīng)變預(yù)測(cè)模型,建立了基于應(yīng)變準(zhǔn)則的極限狀態(tài)方程,結(jié)合MC(Monte Carlo)法,開展了走滑斷層區(qū)X80管道的可靠性計(jì)算,并進(jìn)行了管道可靠性的影響因素分析。BP-MC方法計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確,運(yùn)行時(shí)間成本低,適用于斷層作用下管道的可靠性分析。(圖6,表3,參28)
【文章來(lái)源】:油氣儲(chǔ)運(yùn). 2020,39(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
走滑斷層下管道有限元模型圖
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練后的結(jié)果(圖2),預(yù)測(cè)結(jié)果的相對(duì)誤差基本控制在10%以內(nèi),此時(shí)網(wǎng)絡(luò)的回歸系數(shù)為0.999 92,因此該網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練后的預(yù)測(cè)效果良好,可作為管道設(shè)計(jì)應(yīng)變的預(yù)測(cè)模型。2.2 Monte Carlo模擬
將Monte Carlo模擬程序與2.1節(jié)建立的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道設(shè)計(jì)應(yīng)變預(yù)測(cè)模型結(jié)合,得到管道的極限狀態(tài)方程(圖3)。模擬次數(shù)設(shè)定為107次,為減少時(shí)間成本,采用Matlab矩陣抽樣方式編程。3 斷層作用下管道的可靠性計(jì)算
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直徑1422 mm X80管道環(huán)焊接頭應(yīng)變能力數(shù)值模擬方法[J]. 張宏,吳鍇,劉嘯奔,楊悅,隋永莉,張振永. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2020(02)
[2]基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)管道用鋼管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展[J]. 李為衛(wèi),韓林生,陳宏遠(yuǎn),秦長(zhǎng)毅,許曉鋒. 石油管材與儀器. 2019(04)
[3]應(yīng)變時(shí)效對(duì)Q345鋼力學(xué)性能影響研究[J]. 姜志鵬,王燕,楊怡亭,馬立威. 鋼結(jié)構(gòu). 2019(03)
[4]走滑斷層作用下X80管道設(shè)計(jì)應(yīng)變規(guī)律和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)[J]. 鄭倩,張宏,張克政,劉嘯奔,夏夢(mèng)瑩,吳鍇,王寶棟. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(02)
[5]地質(zhì)災(zāi)害作用下油氣管道設(shè)計(jì)應(yīng)變計(jì)算模型[J]. 張宏,劉嘯奔. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2017(01)
[6]走滑斷層作用下管道應(yīng)變解析計(jì)算方法的適用性[J]. 韓銀杉,張宏. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2016(12)
[7]斷層作用下埋地管道應(yīng)變分析方法研究進(jìn)展[J]. 劉嘯奔,張宏,李勐,鄭偉,吳鍇. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2016(08)
[8]地震載荷作用下長(zhǎng)輸管線穿越斷層應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)[J]. 樊蘇楠,閆相禎. 石油機(jī)械. 2015(12)
[9]跨斷層區(qū)X80鋼管道受壓時(shí)的設(shè)計(jì)應(yīng)變預(yù)測(cè)[J]. 劉嘯奔,陳嚴(yán)飛,張宏,夏夢(mèng)瑩,鄭偉,張振永,梁樂才,陳金孝. 天然氣工業(yè). 2014(12)
[10]基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)管道局部屈曲應(yīng)變極限值的計(jì)算[J]. 李璞,陶燕麗,周建. 天然氣工業(yè). 2013(07)
博士論文
[1]斷層作用下埋地鋼質(zhì)管道反應(yīng)分析方法研究[D]. 王濱.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]埋地管道地震和融沉反應(yīng)分析[D]. 康鵬程.大連理工大學(xué) 2016
[2]城市供水管網(wǎng)抗震可靠性研究[D]. 張恒.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]城市輸水管道地震安全評(píng)價(jià)[D]. 趙翀.大連理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3218251
【文章來(lái)源】:油氣儲(chǔ)運(yùn). 2020,39(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
走滑斷層下管道有限元模型圖
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練后的結(jié)果(圖2),預(yù)測(cè)結(jié)果的相對(duì)誤差基本控制在10%以內(nèi),此時(shí)網(wǎng)絡(luò)的回歸系數(shù)為0.999 92,因此該網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練后的預(yù)測(cè)效果良好,可作為管道設(shè)計(jì)應(yīng)變的預(yù)測(cè)模型。2.2 Monte Carlo模擬
將Monte Carlo模擬程序與2.1節(jié)建立的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道設(shè)計(jì)應(yīng)變預(yù)測(cè)模型結(jié)合,得到管道的極限狀態(tài)方程(圖3)。模擬次數(shù)設(shè)定為107次,為減少時(shí)間成本,采用Matlab矩陣抽樣方式編程。3 斷層作用下管道的可靠性計(jì)算
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直徑1422 mm X80管道環(huán)焊接頭應(yīng)變能力數(shù)值模擬方法[J]. 張宏,吳鍇,劉嘯奔,楊悅,隋永莉,張振永. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2020(02)
[2]基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)管道用鋼管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展[J]. 李為衛(wèi),韓林生,陳宏遠(yuǎn),秦長(zhǎng)毅,許曉鋒. 石油管材與儀器. 2019(04)
[3]應(yīng)變時(shí)效對(duì)Q345鋼力學(xué)性能影響研究[J]. 姜志鵬,王燕,楊怡亭,馬立威. 鋼結(jié)構(gòu). 2019(03)
[4]走滑斷層作用下X80管道設(shè)計(jì)應(yīng)變規(guī)律和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)[J]. 鄭倩,張宏,張克政,劉嘯奔,夏夢(mèng)瑩,吳鍇,王寶棟. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(02)
[5]地質(zhì)災(zāi)害作用下油氣管道設(shè)計(jì)應(yīng)變計(jì)算模型[J]. 張宏,劉嘯奔. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2017(01)
[6]走滑斷層作用下管道應(yīng)變解析計(jì)算方法的適用性[J]. 韓銀杉,張宏. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2016(12)
[7]斷層作用下埋地管道應(yīng)變分析方法研究進(jìn)展[J]. 劉嘯奔,張宏,李勐,鄭偉,吳鍇. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2016(08)
[8]地震載荷作用下長(zhǎng)輸管線穿越斷層應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)[J]. 樊蘇楠,閆相禎. 石油機(jī)械. 2015(12)
[9]跨斷層區(qū)X80鋼管道受壓時(shí)的設(shè)計(jì)應(yīng)變預(yù)測(cè)[J]. 劉嘯奔,陳嚴(yán)飛,張宏,夏夢(mèng)瑩,鄭偉,張振永,梁樂才,陳金孝. 天然氣工業(yè). 2014(12)
[10]基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)管道局部屈曲應(yīng)變極限值的計(jì)算[J]. 李璞,陶燕麗,周建. 天然氣工業(yè). 2013(07)
博士論文
[1]斷層作用下埋地鋼質(zhì)管道反應(yīng)分析方法研究[D]. 王濱.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]埋地管道地震和融沉反應(yīng)分析[D]. 康鵬程.大連理工大學(xué) 2016
[2]城市供水管網(wǎng)抗震可靠性研究[D]. 張恒.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]城市輸水管道地震安全評(píng)價(jià)[D]. 趙翀.大連理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3218251
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