随机导管架平台结构动力可靠性及灵敏度分析

基于Kriging模型和一次二阶矩方法对具有随机参数的导管架平台结构动力可靠度进行了分析.首先根据首次超越破坏准则建立了随机结构动力可靠度的隐式功能函数表达形式.然后通过有限元分析得到用于隐式功能函数近似的Kriging模型,进而求得可靠度指标.最后根据可靠度对随机参数均值和标准差的灵敏度公式,分析了导管架平台可靠度对各随机变量的敏感性,并得出了一些有益于工程设计、参数优化和精度控制的结论.     

Trussspar平台垂荡一纵摇耦合运动数值模拟研究

采用SESAM软件建立平台模型进行数值模拟,得出平台在规则波浪中附加质量系数、阻尼系数和波浪力,建立平台垂荡-纵摇耦合方程,采用龙格库塔法求解该非线性方程,借助于Matlab软件编制计算程序,建立了垂荡-纵摇运动的非线性耦合算法.针对Spar平台垂荡-纵摇耦合运动响应问题,与SESAM软件中的算法相比,本研究建立的垂荡-纵摇运动的非线性耦合算法更接近实际情况.     

海上人员传送技术及维修船运动响应研究

随着众多大型风场陆续建成,海上风场维护问题日益突出。海上风场多选址于强风浅水海域,恶劣的海况导致维修船运动剧烈,维修人员登陆十分困难。目前国外已有研究单位针对海上风场的人员登陆问题开展研究,开发登陆船或登陆系统,旨在确保维修人员安全登陆风机。而我国关于此方面的研究几乎空白。基于此情况,文章对已有登陆系统进行了归纳总结,并通过多体水动力的算例探究登陆风机时维修船的运动规律。通过文中的研究,可以得到结论:(1)有义波高仍是限制登陆系统工作和维修人员登陆的主要因素,其决定了海上维修的有效期窗口,我们国家有必要开发新技术和新系统来保证人员登陆风机。(2)不同波浪谱对维修船运动响应的影响不可忽视,在实际工程中有必要根据海上风场的实际海况,选择合适的双峰谱来预报维修船的运动响应。(3)风机桩基础的存在与否对维修船的耐波性有影响,需要在水动力分析中考虑;但当二者间的相对距离在若干米内时,耐波性受此距离影响不大。     

锚链扭转状态下的力学响应分析

在海洋平台的锚泊系统中,锚链常会产生扭转并导致链环处于很高的应力水平,影响锚链的安全性。文章首先介绍了锚链在不考虑摩擦条件下的扭转响应理论模型;然后通过非线性有限元分析,研究了无档和有档两种锚链在扭转状态下链环的应力分布、链环间接触区域的变化过程、以及锚链扭矩和链环间隙在扭转过程中分别与扭转角度之间的关系;最后,通过对大量有限元分析结果进行拟合,提出了锚链在扭转过程中能够考虑摩擦影响的扭矩估算经验公式。研究结果对更好地了解和评估锚链扭转状态下的安全性能具有参考意义。     

环形月池对海洋核能平台拖航阻力的影响

海洋核能平台2～3年需要拖航至港口进行换料,在其设计的初始阶段对平台拖航阻力的研究至关重要。考虑2种海洋核能平台概念,分析环形月池对平台拖航阻力的影响。采用STAR-CCM+软件对分离式海洋核能平台和一体式海洋核能平台在不同拖航速度时的拖航阻力进行计算。结果表明,随着拖航速度的增大,拖航阻力增加明显;月池的存在使平台周围流场趋于紊乱,导致核能平台拖航阻力增加;对月池增阻机理的分析可为核能平台的设计提供参考。     

在海洋结构物动力学教学中引入基于问题式学习的教学方法

海洋结构物动力学强调理论与工程实践的结合,而基于问题式学习的优势在于使学习者掌握解决问题的方法,具备分析问题的能力。本文针对海洋结构物动力学的课堂教学,探讨了基于问题式学习的教学方法的应用,并分析了与讲授法相比基于问题式学习的教学方法的优势。     

基于最大裂纹张口位移计算应力强度因子的方法研究

文章提出了基于最大裂纹张口位移计算I型应力强度因子的新方法,该方法适用于复合载荷(均匀拉伸和纯弯曲载荷组合)作用下的具有半椭圆表面裂纹的有限平板模型。首先,理论推导了具有埋藏裂纹的无限大平板受均匀拉伸载荷作用时应力强度因子与裂纹最大张口位移的对应关系,再应用有限元数值模拟技术,考虑了表面效应、模型尺寸效应及载荷形式的影响,然后基于有限元模拟结果,根据多元多次最小二乘法原理拟合出对应修正系数表达式,最终建立了复合载荷作用下有限平板裂纹尖端应力强度因子与最大张口位移的函数关系,实现了由容易获得的最大裂纹张口位移确定应力强度因子的方法。该方法避免了对裂纹尖端的应力场、位移场的分析,为实际应用中应力强度因子的获得提供了新的方法。     

Computationally efficient approaches to fatigue analysis of deepwater risers

Riser long-term fatigue performance is an important design consideration. Although extensive application of irregular sea analysis in time domain with the rainflow counting technique for post-processing is regarded as the most accurate of the approaches for fatigue analysis, it does suffer from some limitations, such as the computational effort. For this reason, two computationally efficient approaches are employed to perform the fatigue analysis of a deepwater top-tensioned riser, based on the Longuet-Higgins distribution and time domain scaling respectively. With Longuet-Higgins distribution irregular wave sea states are expanded into their individual wave bins. These regular wave simulations are of short duration and consequently run quickly. Using the time domain scaling technique, the number of irregular wave runs can be performed for a comparatively small number of load cases and hence reduces the calculation time. The results showed a reasonable accuracy and significant efficiency for both approaches, compared with those from the equivalent rainflow analysis. With much less computational effort and disk storage requirement, the approaches outlined in this paper can therefore be used for the fatigue assessment of deepwater risers in industry practice.     

发动机:这些孔不能堵塞!

发动机上有些小孔,由于位置不同,所起作用各异,在维修、保养过程中应保持其畅通.否则,不仅缩短零部件的使用寿命,而且还会产生种种不良后果.