基于灰色理论的漂浮救生舱载人漂浮安全性分析

漂浮救生舱是用于失事潜艇艇员集体脱险的设备,其载人漂浮过程是救生安全保障的重要内容。本文采用综合安全性分析方法,对载人漂浮过程进行危险事件识别,建立评估模型,提出基于灰色理论的风险评估方法。通过改进的专家法来确定评价体系的权重,结合改进的灰色评估理论,实现对载人漂浮过程中危险事件的风险概率和风险等级进行定性定量评估,进而提出降低风险管理措施和建议。最后,实例模型的应用不仅验证了所提方法的可行性与有效性,而且为与舰艇相关设备应用安全性分析提供指导。     

基于OrcaFlex的海洋柔性管水动力分析

柔性管水动力分析的准确性与保守性直接影响着其疲劳性能计算。文章针对一种非黏结性柔性管,通过OrcaFlex对其进行整体水动力分析,得到载荷曲线;并通过波浪筛选提取典型波浪工况,将其施加到OrcaFlex分析模型中,得到了柔性管各位置处的载荷响应;最后提取了柔性管的最大弯矩和拉伸力数据,为下一步疲劳性能计算提供了数据支持。     

膜式气囊隔振器帘线缠绕角度研究

在对某型膜式气囊帘线缠绕结构简化的基础上,运用几何分析和应力计算求得该型膜式气囊帘线的理论平衡缠绕角,并提出等效平衡缠绕角的概念。利用有限元仿真验证理论分析结果的正确性和等效平衡缠绕角的存在性。研究结果为膜式气囊设计与制造中的参数选取和工艺简化提供理论依据。     

基于风险的海洋立管疲劳安全系数计算分析

立管疲劳安全系数的取值依据构件对于结构完整性的影响以及它的可检测和可维护性。本文引入了一种基于风险的疲劳安全系数的方法,给出了立管波致疲劳与VIV疲劳的安全系数计算流程,筛选了用于计算波致疲劳和VIV疲劳的随机变量,完成了一根SCR立管进行了安全系数的计算。结果表明,波致疲劳的安全系数结果与传统的方法较接近,但是对于VIV疲劳,基于风险的疲劳安全系数与斯托哈尔数等统计参数的取值有关。     

基于三阶剪切形变理论的复合层合矩形板水下声辐射研究

以简化的三阶剪切形变理论为基础,由虚功原理建立了较厚复合层合矩形板水下振动与声辐射方程,通过Rayleigh-Ritz法求解系统方程。为了验证所给方法的正确性将计算结果与有限元法计算结果进行对比,并将三阶剪切形变理论（TSDT）所得声辐射解与一阶剪切形变理论（FSDT）计算结果进行对比,指出前者在计算复合层合板声辐射上的优势。最后通过改变杨氏模量,剪切模量,铺层厚度,纤维铺设角等参数,指出影响复合层合板声辐射的主要因素和分频段变化规律,可为水下典型结构声辐射预报和噪声控制提供参考。     

基于塑性理论的海洋平台落物分析

海洋石油平台的工作环境较为复杂,在设计此类平台时,除了考虑平台自重及其受到的冰荷载、环境荷载、建造和安装时产生的事故荷载以外,还需考虑其在正常运行过程中物体坠落冲击载荷引起的应力集中。由此,对海洋平台的局部结构或整体结构进行落物评估分析,以验证其受力是否满足强度要求。采用Sesam软件建立分析模型,并采用USFOS软件进行落物时程分析,得到落物构件承载能力的变化规律;以能量法为依据,为海洋平台结构的设计优化和计算校核提供参考。     

漂浮式海洋牧场装置频域水动力性能分析

基于网箱母型和半潜式平台设计规范,提出一种安装有海洋能装置和智能化养殖设备的海洋牧场养殖装置.依照《海上移动平台入级规范》,对平台装置进行总体设计、重心估算及稳性校核.通过自由衰减获得平台的固有频率,并对海洋牧场进行频域水动力性能分析.结果 表明,该平台满足规范要求,证明了总体方案设计的合理性.     

分析层合材料槽孔应力的新型特殊层合杂交应力元

基于一种新的非匀质材料的扩展Hellinger-Reissner原理,及当一个单元域划分为不同材料特性子域,其元内位移及应力沿子域表面不连续时有限元刚度列式的简便方法,建立了新的具有一个无外力圆柱表面层合杂交应力元。单元各层内以整体坐标表示并以自然坐标插值的应力场,通过以非协调位移为权函数使齐次平衡方程变分满足的理性方法得到,此应力场同时严格满足给定圆柱面上无外力条件。单元间及各层间位移连续条件分别通过Largrange乘子进行了松弛。数值算例表明:在相当粗的网格下,新型元可提供较一般假定位移元及一般假定应力元更为准确的槽孔层板孔边应力。     

基于相似理论的海洋温跃层模拟水池研究

为模拟海洋温跃层环境,检验所设计的水下热滑翔机在温跃层中的水动力性能,根据相似理论分析了温度梯度为0.2 ℃/m及水深10 m以下的海洋温跃层模拟水池的各项特征：缩尺比、水池主尺度、温度场和动力相似数。采用数值计算和理论计算方法,预测了设计水池中的待试模型与实体水下热滑翔机的阻力,并对二者进行比较,验证了所设计的水池模拟的水动力效果。以传感器阵列测量水池的温度梯度,验证了温度场相似的设计目标。通过研究和试验,验证了海洋温跃层模拟水池的可行性和可靠性。研究表明：用于水下热滑翔机水动力及相变性能研究的海洋温跃层模拟水池,其水流温度梯度需为实际温跃层温度梯度的缩尺比的平方倍;模拟海洋温跃层的室内水池通过选取合理的几何尺寸,可以抑制阻塞效应、浅水效应及池壁效应的不良影响。     

帘线在肘形芯模上缠绕的稳定性分析

根据肘形芯模的结构特征,研究帘线在肘形挠性软管芯模上缠绕的稳定性,在肘形芯模直管段只要缠绕丝嘴旋转中心与芯模中线重合,不出现偏心,则帘线在肘形挠性软管直管段缠绕将不会出现滑线现象;在肘形芯模弯管段,当芯模结构一定时,丝嘴至芯模的距离越小越容易出现滑线,有滑线趋势的部位位于φ=90°和φ=270°附近,试验结果与理论分析结果相符.     

基于CFX的配置浮筒海洋立管涡激振动研究

运用CFX软件对4种不同浮筒覆盖率下的深水立管涡激振动进行模拟,验证大涡模拟在配置浮筒立管研究中的可行性。结果表明,浮筒覆盖率越大,立管均方根响应幅值越大;在不同的浮筒覆盖率的情况下,海洋立管的主要振动响应频率与浮筒所支配的涡泻频率和立管所支配的涡泻频率有关,浮筒覆盖率较小进行高频运动,浮筒覆盖率较大进行低频运动;数值模拟的均方根位移与模型试验的的均方根位移相符合,数值模拟的振动响应频率范围与模型试验的频率响应范围一致,对配置浮筒的海洋深水立管运用大涡模拟是可行的。     

基于Ray Tracing理论的海洋信道分析方法

ray tracing理论源于几何光学,将其引入海洋传输信道分析,在约当算法、帐篷定律等算法的支撑下,较好地解决了海洋环境与海洋信道的关系问题,为海上用频装备的合理使用提供了便利条件。     

海洋立管的模态及参数敏感性分析

为分析海洋立管受不同形式的轴向张力作用时的模态求解问题,用哈密尔顿原理建立理论模型,讨论模态的计算方法,并分析相关参数对结果的影响。结果表明,在相同的张力因子下,随着立管长度增大其固有频率主要受张力的控制;在深水中因表观重力引起的沿轴向张力的线性变化不可忽略,对频率和振型都有重要影响,张力因子的增大使频率提高,这种影响对结构长度变化敏感;频率随附加水质量系数的增大而降低。     

海洋平台压缩机管系气流脉动分析

在开发海上天然气资源过程中,压缩机管道振动会造成管道结构疲劳破坏、计测仪表失真或损坏等严重的危害,而气流脉动是导致往复式压缩机管系振动的根本原因。对气流脉动产生的原因进行简要分析,并根据转移矩阵法,在得到各管系单元的转移矩阵的基础上,采用MATLAB编程设计压缩机管系气柱固有频率的预报系统,对一段复杂管系的气柱固有频率进行计算,将其与试验值相对比,验证该预报系统的可靠性。采用Bentley PULS XM软件对某海洋平台的部分压缩机管道系统进行压力脉动计算,并将计算结果与规范要求相比较,对其管道系统的不合理的部分进行优化。     

合裕线湖区航道尺度的计算分析

根据合裕线航道整治工程中湖区航道特点,分析了影响湖区航道尺度计算的各种因素,提出在设计代表船型（船队）选定后,湖区航道尺度应重点考虑航行漂角、船舶交会时船吸现象、船舶航行下沉量和风浪变化等因素,可为湖区航道整治工程设计提供参考依据。     

钢悬链线立管整体干涉分析研究

深水海洋立管具有柔性,特别是极端海况条件下,相邻立管之间可能发生互相干涉而增大立管的应力,从而影响其疲劳寿命.钢悬链线立管相比顶张力立管,有效张力较小,对环境载荷作用更加敏感,更容易发生碰撞.基于动力学分析软件OrcaFlex建立有限元模型,从允许碰撞的角度出发,对串列布置于张力腿平台上的两根钢悬链线立管进行整体碰撞分析,研究立管间距、尾流模型、拖曳力系数、海流流速和柔性接头刚度对立管碰撞的影响,阐述对碰撞范围、上下游立管相对运动速度、最大碰撞速度和最大碰撞能量的影响规律,为实际工程中立管的空间布置和结构优化设计提供参考.     

海洋平台海管立管悬空方案设计研究

海底管线是海洋平台物流进出的主要通道,是海洋平台安全生产的重要设施。海管立管作为海管与平台连接的关键节点,工作环境最为恶劣。现有海管立管的设计是按照立管直底部与海床面完全贴合的工况开展设计计算,出现悬空情况时,需要采取回填措施。由于回填工作难度大、施工及维护费用高,文章通过软件模拟计算,证明立管底部悬空的不影响海管安全使用,计算结果与实际情况匹配,从而实现立管安装、运行费用的大大降低。     

基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度模型

为了解决多船避碰决策过程中避让行动优先级问题,提出一种基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度确定模型。选取最近会遇距离、最近会遇时间、船间距离、相对方位、船速比5个因素建立碰撞危险度影响因素集,并确定各因素评价集、评价指标以及各参数的隶属度函数,经模糊综合评价得到船舶碰撞危险度计算模型。设置两船交叉会遇以及多船交叉会遇2种会遇局面进行仿真实验,实验结果验证了该模型的有效性。     

基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度模型

为了解决多船避碰决策过程中避让行动优先级问题,提出一种基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度确定模型。选取最近会遇距离、最近会遇时间、船间距离、相对方位、船速比5个因素建立碰撞危险度影响因素集,并确定各因素评价集、评价指标以及各参数的隶属度函数,经模糊综合评价得到船舶碰撞危险度计算模型。设置两船交叉会遇以及多船交叉会遇2种会遇局面进行仿真实验,实验结果验证了该模型的有效性。