张力腿平台局部系泊失效模式下动力响应分析

针对浮体-张力筋腱非线性耦合系统,采用时域分析方法对局部系泊失效下的张力腿平台进行动力响应分析,重点研究两根筋腱失效时筋腱失效位置、波浪载荷参数与平台各自由度动力响应的关系.结果表明:局部系泊失效对平台横荡、纵荡、艏摇自由度的动力响应影响远小于横摇、纵摇、垂荡自由度;失效位置与平台动力响应关系密切,失效筋腱位置越集中,平台响应越大,反之亦然;筋腱失效后平台在不同波浪载荷参数下的运动特性及顶端张力表现各异.垂荡瞬态阶段响应对波高和波周期敏感性较强,垂荡稳态阶段响应对浪向、波高和波周期敏感性较强;纵摇(横摇)瞬态和稳态阶段响应对浪向、波高和波周期敏感性均较强;波浪载荷参数对筋腱顶端张力的影响较小.     

极端环境下导管架平台连续倒塌鲁棒性评估

基于Pushover和AP法分析平台结构极限状态及剩余强度储备比,探讨不同类别承载模式的构件对平台结构抗倒塌能力的影响规律;采用W_(DSR)、W_(RIF)和W_(SRF)确定性指标,评估平台结构鲁棒性和构件重要度。考虑平台抗力受环境载荷变化的影响,基于MSA和LSIA建立随机平台在随机载荷下的可靠度评估方法,提出导管架平台"安全评定图"概念,对服役平台全尺度载荷下的安全性进行标定,在此基础上,对导管架平台进行概率鲁棒性评估。研究表明:平台抗力对水平撑构件的失效不敏感,水平撑的确定性鲁棒性指标较大,可视为冗余性构件;斜撑对保证平台结构的鲁棒性起关键作用;这类构件的失效对结构承载能力影响相对显著,在进行平台结构鲁棒性设计时,应保证其具有足够的强度与韧性。提出的"安全评定图"能够提高平台概率鲁棒性评估的计算精度。     

TLP平台张力筋腱设计流程与计算方法

伴随着深水油气田的开发,张力腿平台(Tension Leg Platform)由于其良好的运动性能得到广泛应用。介绍了TLP平台张力筋腱的设计流程,并就其主要分析阐述了计算方法,对设计关键点也进行了说明,对未来工程的设计与建设具有一定的参考意义。     

高速湍流风下漂浮式风力机系泊失效动态响应研究

以Barge平台5 MW风力机为研究对象,基于叶素动量理论、势流理论及有限元法建立平台气动−水动−系泊动力学模型,考虑风浪同向入射的最恶劣情况下的系泊失效,此时漂浮式风力机承受风浪载荷最大,系泊最易因疲劳及冲击载荷发生失效,对比分析高速湍流风与稳态风作用下不同位置系泊失效前后平台动态响应及系泊张力。结果表明,迎风浪侧系泊失效对多个自由度响应有显著影响,背风浪侧系泊失效主要影响纵荡、纵摇和艏摇响应,在高速湍流风作用下,平台瞬态响应加剧,横荡方向的漂移距离增加,纵荡波动幅值提高,迎风浪侧系泊张力最大值及平均值明显增大,且越靠近迎风浪侧系泊平均张力越大。因此,出于安全性考虑,平台系泊设计应考虑高速湍流风的影响。     

TLP平台钢管桩的岩土设计

随着海洋工程油气开发逐步向深海进军,对南海深水区油气开发技术的研发已迫在眉睫。目前,主要的深海石油平台型式为张力腿平台,其结构一般由平台本体、张力腿系统和基础3部分组成,基础主要采用打入式钢管桩。结合某TLP平台项目,根据相关标准、规范和文献,对TLP平台钢管桩基的岩土设计内容和方法进行了探讨,对国内TLP平台桩基设计技术发展有积极的推进作用。     

考虑节点失效和边失效的航空网络鲁棒性

运用复杂网络方法,构建无向加权航空网络模型,在分析其拓扑结构特性的基础上,提出一种考虑节点失效和边失效的航空网络鲁棒性评价策略,评估在不同攻击策略下网络的鲁棒性.研究结果表明,中国航空网络可以归类为小世界网络,且度分布近似幂率分布,符合复杂网络基本特征.当网络中大部分节点(机场)或边(航线)随机失效时,中国航空网络仍可以保持连接,具有较强的鲁棒性,而在蓄意攻击下,少数节点或边失效就会导致网络迅速瘫痪,鲁棒性较弱,且加权节点介数和加权边介数攻击对网络的破坏力较强.     

基于吊杆损伤失效的飞燕式拱桥鲁棒性研究

鲁棒性反映了结构对局部破坏的不敏感性,目前该方法在高层建筑中有一定应用。文章将结构鲁棒性分析应用于桥梁结构中,通过分析桥梁重要构件及易损构件失效时结构整体能量变化值,确定结构各个构件的重要性系数,并基于此确定结构的最不利损伤模型;通过冗余技术,讨论结构在特定构件失效后的安全储备;最后,通过一个中承式系杆拱桥吊杆损伤失效实例说明该计算方法在桥梁鲁棒性分析中的应用。     

基于云模型和FAHP的WSN鲁棒性评估方法

针对WSN鲁棒性评估中的不确定性环境和定性概念评估问题,将云模型和FAHP方法相结合,提出了一种基于云模型标度的层次分析鲁棒性模糊综合评估方法。用云模型来标度两两评价指标重要性大小,构建群体评价综合云模型判断矩阵,得到评估指标间相对重要性权重值。同时,利用云模型确定模糊方法中隶属函数分布,设计定性指标与定性数据量化模糊综合评估方法,并通过实例验证了所提出的WSN鲁棒性评估方法可以有效对群体评估做出综合评价,证明了方法的可行性和有效性。     

水下系泊浮筒结构设计方法研究

以一种水下系泊浮筒结构为对象,对其设计方法展开研究．采用标准}￡紊流模型计算不同拓扑结构的浮筒管段截面的绕流阻力系数,应用Morison方程和波浪理论计算波流作用下浮筒结构的流体力,利用梁弯曲理论计算浮筒调整装置系泊位置,基于非线性有限元理论分析连接结构强度．在此基础上,研究系泊浮筒管段截面形状、浮筒结构刚度和浮筒连接结构强度等参数的设计方法,试图探索水下系泊浮筒结构设计理论与方法．通过设计实践,验证了水下系泊浮筒结构设计理论与方法的有效性．     

基于贝叶斯网络的路网失效程度评估方法研究

创造性地将贝叶斯网络应用于路网失效的评估中。选择连通可靠性作为评价标准,运用实例分析的方法,对基于贝叶斯网络的路网失效程度评估方法进行了研究。通过对路网的失效成因进行分析建立路网失效对应的事件树与故障树,并引入故障树向贝叶斯网络转化的算法,提出了利用贝叶斯网络对城市路网的失效程度进行评估的方法。最后举出一个简单的路网实例,按上述方法对其建立了其路网失效的贝叶斯网络,并利用MSNBX软件对该路网遭遇不同类型攻击时的失效情况进行了模拟计算,得到了实例路网的失效程度。实验结果证明了所探讨的方法的有效性,并为贝叶斯网络在大规模路网研究中的应用提出了一些思考和建议。     

局部腐蚀油气管道失效压力计算方法

利用管道应力集中理论,以数值模拟数据为基础,建立一种局部腐蚀油气管道失效压力的计算方法。验证非线性有限元法评价局部腐蚀的可靠性,用该方法分析局部腐蚀半径及局部腐蚀深度对管道失效压力的影响;并与其他评价规范计算结果进行对比。结果表明,拟合得到的局部腐蚀油气管道失效压力计算方法的误差小,误差分布均匀,可以满足局部腐蚀油气管道失效压力的预测要求。     

基于构件重要性的RC框架结构鲁棒性的快速评估方法

为了快速评估钢筋混凝土(RC)框架结构鲁棒性,通过广义应变能表征构件的易损性以反映构件属性,通过失效柱对应的梁板子结构承载力表征荷载传递路径.基于构件易损性和荷载传递路径指标建立可快速评价三维RC框架结构中构件重要性和单构件失效后受损结构鲁棒性的方法,该方法仅需整体结构线弹性分析和理论计算便可快速实施.针对一个基于中国建筑规范设计的典型规则框架结构的有限元分析,考虑了楼层数、层高、跨长的影响,验证所提方法针对三维规则结构鲁棒性评价的可行性和合理性.此外,通过2种典型竖向不规则结构的有限元分析,验证了该方法针对不规则结构柱在不同楼层下重要性识别的有效性.结果表明,所提出的评价方法可以快速、准确评估三维结构构件的重要性和单柱失效后受损结构的鲁棒性.对于规则框架结构,在给定单柱失效工况下,层高对结构位移响应的影响大于楼层数,但远弱于跨度的影响.     

MPTCP协议的鲁棒性评估模型研究及分析

对多路径传输协议的鲁棒性进行研究分析,首先定义了子流影响因子用于定量分析网络子流对网络整体鲁棒性的影响情况,基于该因子提出多路径传输协议网络鲁棒性的评估模型,解决了多路径传输协议鲁棒性评估问题,然后使用数理统计假设检验理论论证该模型的正确性,最后在Nor Net国际测试床上的IPv6环境下设计了相应的测试场景,其结果证明了该模型的有效性,为多路径传输协议鲁棒性的深入研究提供了理论参考.     

组合载荷下半潜式平台极限强度评估方法研究

采用非线性有限元方法,计算了不同组合比例下剪切扭转耦合作用时的半潜式平台极限承载力,基于设计波法对波浪载荷进行预报,研究了剪切扭转组合载荷对极限承载力的影响,计算了结构的剪切指数和扭转指数,用隐函数拟合得到了单一载荷和组合载荷下极限强度的联合关系式.基于现有规范,提出了一种考虑组合载荷作用下半潜式平台极限强度评估方法.研究结果表明:剪切和扭转两种载荷的同时作用会削弱单一载荷作用下平台的极限承载能力,所提出的组合载荷极限强度评估方法可对半潜式平台进行合理评估.     

非包容转子失效危害性评估计算机辅助方法研究

为分析非包容转子失效对飞机造成的危害,在获得整机功能危险分析、故障树分析结果的基础上,提出一种计算机辅助的危害性定量评估方法。该方法基于蒙特卡洛模拟思想,通过模拟失效过程,能够计算不同非包容模式下的危险概率,进而为飞机设计完善与改进提供可信的依据。最后通过仿真分析表明方法的有效性。     

局部腐蚀油气管道失效压力计算方法

利用管道应力集中理论,以数值模拟数据为基础,建立一种局部腐蚀油气管道失效压力的计算方法。验证非线性有限元法评价局部腐蚀的可靠性,用该方法分析局部腐蚀半径及局部腐蚀深度对管道失效压力的影响;并与其他评价规范计算结果进行对比。结果表明,拟合得到的局部腐蚀油气管道失效压力计算方法的误差小,误差分布均匀,可以满足局部腐蚀油气管道失效压力的预测要求。     

高温下钢框架结构鲁棒性指标研究

为了研究高温荷载作用下结构抗连续倒塌性能,基于鲁棒性分析方法提出一个评价指标。通过ANSYS数值仿真,计算了8个数值模型,提取相应数据,得到构件敏感性系数和重要性系数,综合考虑受损杆件自身形变程度,得出杆件的鲁棒性系数。对两种不同工况进行分析,分析结果表明:对钢框架结构施加同等温度荷载时,鲁棒性系数越低,结构越容易破坏,应对鲁棒性较低的杆件加强保护;随着温度的升高,结构中各构件鲁棒性系数均降低,整体结构越容易失稳,安全性越差。所以对高温下结构,应增强构件鲁棒性以防止结构发生连续倒塌。     

级联失效模型下电力信息物理系统鲁棒性与能控性分析

电力网与信息网的深度融合在增强电力系统能控性的同时,也使得系统抵御外界干扰的能力下降。首先,根据提出的节点负载与容量的负载重分配分配概率建立电力信息物理系统级联失效模型,研究不同耦合策略下的电力信息物理系统级联失效过程中的鲁棒性与能控性变化。其次,利用幸存负荷百分比的概念来量化电力网抵御级联失效的能力,并分析不同耦合策略和容量参数对CPPS的鲁棒性和能控性的影响。基于网络能控性理论提出电力节点重要度的评估方法,并且在IEEE39系统中进行验证。研究结果表明,电力网高介数节点与信息网高介数节点耦合形成的电力信息物理网络抗干扰能力更强,电力网节点容量参数比信息网节点容量参数对系统影响更大。     

三维空间下系泊系统的优化设计

系泊系统是近浅海观测网的重要组成部分,如何设计最优的系泊系统从而促进信号的传播具有重要的意义。在三维空间坐标系下,首先对近海水声通讯系统传输节点的系泊系统进行受力分析,得到了系统中各组成部分之间相互的受力关系;其次建立基于多目标规划的系泊系统设计模型,并以系泊系统在海上为例进行实证研究,验证该设计模型的可操作性、有效性;最后运用MATLAB对其进行迭代求解,最终得到不同型号的锚链的最优锚泊系统设计方案。     

梁的失效包络图及失效评估

利用正则弯矩和正则曲率,提出了梁元失效包络图、工作状态图以及失效指标的概念.基于此,进一步提出了多跨梁的失效包络图、工作状态图及失效指标的概念,并定义了不同的失效指标.对一个三跨超静定连续梁进行了失效评估,提出了若干失效评估需进一步研究的课题.