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超深水钻井系统隔水管波致疲劳研究 被引量：18
1
作者 孙友义 陈国明 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期460-464,共5页
钻井隔水管是深水油气田开发的关键装备,钻井系统浮体运动与波浪载荷可能导致隔水管的疲劳失效。在超深水环境下,浮体与细长结构之间的交互作用十分显著,而基于常规解耦方法预测得到的隔水管波致疲劳状况是不准确的,因此,建立了超深水... 钻井隔水管是深水油气田开发的关键装备,钻井系统浮体运动与波浪载荷可能导致隔水管的疲劳失效。在超深水环境下,浮体与细长结构之间的交互作用十分显著,而基于常规解耦方法预测得到的隔水管波致疲劳状况是不准确的,因此,建立了超深水环境下的系泊钻井系统有限元模型。基于耦合系统分析方法,对隔水管疲劳特性进行的研究表明,由低频浮体运动导致的低频疲劳是引起隔水管疲劳失效的重要因素,同时受浮体与细长结构之间耦合效应的影响也比较显著。因此,精确预测浮体运动是分析隔水管波致疲劳的关键,推荐采用耦合系统分析方法。 展开更多
关键词 超深水钻井系统 隔水管 波致疲劳分析 耦合系统分析方法 浮体运动 波浪载荷
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悬垂立管波致疲劳与流致涡激振动疲劳特性研究 被引量：1
2
作者 梁天纬 许玉旺 +3 位作者 付世晓 任浩杰 张萌萌 宋斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第18期313-320,337,共9页
悬垂立管是应用在养殖工船以及温差能发电平台上的一种特殊立管形式,其一端与平台连接,另一端完全自由,在风浪流以及平台运动的影响下易因疲劳损伤而破坏。对一根安装于可移动式养殖工船的悬垂取水管进行浪致动力响应时域求解与涡激振... 悬垂立管是应用在养殖工船以及温差能发电平台上的一种特殊立管形式,其一端与平台连接,另一端完全自由,在风浪流以及平台运动的影响下易因疲劳损伤而破坏。对一根安装于可移动式养殖工船的悬垂取水管进行浪致动力响应时域求解与涡激振动频域预报,基于Miner线性疲劳累计损伤理论计算考虑全年浪流分布概率的立管波致疲劳与涡激振动疲劳损伤情况。研究发现:考虑浪流分布概率后,悬垂立管波致疲劳总损伤主要分布在立管近平台端,顺浪流方向上更为严重,而涡激振动疲劳总损伤主要分布在立管近自由端,横流方向更为严重;海浪谱的有义波高与特征周期分别主要影响波致疲劳损伤的积累速度与沿管长分布特点;单一工况下,悬垂立管截面上涡激振动疲劳损伤最大位置并非总出现在横流方向,需根据具体工况计算分析;从总疲劳损伤角度分析,波致疲劳与涡激振动疲劳所导致的结构损伤在同一数量级。 展开更多
关键词 悬垂立管 波致疲劳损伤 涡激振动疲劳损伤
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深水钢悬链线式输油立管波致疲劳损伤频域分析 被引量：6
3
作者 周巍伟 曹静 +1 位作者 沙勇 陈严飞 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2011年第5期349-353,共5页
波致疲劳损伤是深水钢悬链线式输油立管(SCR)设计主要考虑的因素之一。采用频域谱分析方法进行立管波致疲劳损伤分析。对某海域发生概率最大的东北方向波浪引起的SCR疲劳损伤进行了分析,并对立管壁厚、内部流体和海底刚度等参数进行了... 波致疲劳损伤是深水钢悬链线式输油立管(SCR)设计主要考虑的因素之一。采用频域谱分析方法进行立管波致疲劳损伤分析。对某海域发生概率最大的东北方向波浪引起的SCR疲劳损伤进行了分析,并对立管壁厚、内部流体和海底刚度等参数进行了疲劳敏感性分析,结果表明:在立管柔性接头处和触地点处的疲劳损伤较大;在触地点以上区域立管壁厚越小其疲劳损伤越严重,而在触地区域立管壁厚越小其疲劳损伤越小;内部流体越轻,在立管曲率较大和触地点附近区域其疲劳损伤越大;海底刚度仅影响触地区域立管的疲劳损伤,海底刚度越大,触地区域立管的疲劳损伤越大。 展开更多
关键词 深水 钢悬链线式输油立管 波致疲劳损伤 立管壁厚 内部流体 海底刚度
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小型强化内燃机燃烧室爆震流场及波致疲劳模拟
4
作者 王志坚 张佳明 +2 位作者 吕文芝 黄国龙 孟庆斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1147-1155,共9页
为了研究小型强化内燃机燃烧室在爆震工况下的可靠性,本文以小型强化内燃机热力学系统简化模型为基础,建立了燃烧室内热力学参数之间的数值关系。基于Rover K16内燃机模型,采用有限元模拟燃烧室爆震现象,对活塞进行热-机耦合仿真,预测... 为了研究小型强化内燃机燃烧室在爆震工况下的可靠性,本文以小型强化内燃机热力学系统简化模型为基础,建立了燃烧室内热力学参数之间的数值关系。基于Rover K16内燃机模型,采用有限元模拟燃烧室爆震现象,对活塞进行热-机耦合仿真,预测活塞进行爆震工况下的寿命。通过改变缸内空燃比,得到了不同工况下的缸压曲线,验证了爆震激励实验。研究结果表明:爆震的发生没有使应力超过活塞的强度极限,但大幅度增加了活塞的应力及变形值,而且改变了活塞的危险点位置。活塞顶面外缘压力最大,达到210 MPa,远超过燃烧室中心高压区域的初始赋值。最先发生破坏的位置在活塞顶面中心、活塞内腔交界处及第1气环处,计算得到内燃机可连续运行249398 km,达到规定里程22万km。本文方法能够有效模拟爆震冲击波对活塞寿命产生的影响,对小型强化内燃机爆震工况下的寿命预测起到指导作用。 展开更多
关键词 小型强化内燃机 燃烧室 爆震波 强度 波致疲劳 热机耦合 疲劳寿命 活塞 应力
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水下井口波致疲劳力学分析 被引量：7
5
作者 李中 弓大为 +3 位作者 郭永宾 陈浩东 刘和兴 赵学战 《海洋石油》 CAS 2019年第3期90-96,共7页
根据水下钻井作业的实际工况,建立了水下井口及隔水管力学模型和有限元三维模型,并进一步对系统进行力学分析及有限元计算。应用ABAQUS的AQUA模块对波浪及洋流载荷进行模拟,结合平台响应振幅算子RAO(Response Amplitude Operator)获取... 根据水下钻井作业的实际工况,建立了水下井口及隔水管力学模型和有限元三维模型,并进一步对系统进行力学分析及有限元计算。应用ABAQUS的AQUA模块对波浪及洋流载荷进行模拟,结合平台响应振幅算子RAO(Response Amplitude Operator)获取波浪载荷与井口疲劳热点之间的传递函数,再利用波浪散布图并结合S-N曲线计算水下井口的波致疲劳寿命。算例分析表明,水下井口设备的疲劳寿命符合DNVGL相关规范的要求。 展开更多
关键词 水下井口 波致疲劳 力学分析 ABAQUS
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深海多金属硫化物矿浆提升管道波致疲劳分析 被引量：1
6
作者 许靖 郝金凤 +3 位作者 封毅 肖丽娜 赵仲秋 强兆新 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第S01期469-474,共6页
采用SESAM软件建立采矿船、矿浆提升管道耦合分析模型,经时域计算得到波浪载荷作用下的矿浆提升管道结构动力响应,利用雨流计数法对管道应力循环进行计数,基于Miner线性累积损伤理论和S-N曲线完成矿浆提升管道波致疲劳分析,指出管道疲... 采用SESAM软件建立采矿船、矿浆提升管道耦合分析模型,经时域计算得到波浪载荷作用下的矿浆提升管道结构动力响应,利用雨流计数法对管道应力循环进行计数,基于Miner线性累积损伤理论和S-N曲线完成矿浆提升管道波致疲劳分析,指出管道疲劳损伤关键位置。 展开更多
关键词 深海 多金属硫化物 提升管道 波致疲劳
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深水钢悬链线立管波致疲劳预报时频方法对比
7
作者 黄俊 康庄 +1 位作者 张岩松 艾尚茂 《海洋工程装备与技术》 2023年第2期112-118,共7页
波致疲劳损伤是深水钢悬链线立管(SCR)疲劳损伤的重要组成部分。分别采用时域和频域的方法对中国南海海域风暴海况引起的SCR波致疲劳损伤进行了预报,分析了时域方法和频域方法得到的平台运动响应和立管动力响应的差异,对疲劳损伤风险位... 波致疲劳损伤是深水钢悬链线立管(SCR)疲劳损伤的重要组成部分。分别采用时域和频域的方法对中国南海海域风暴海况引起的SCR波致疲劳损伤进行了预报,分析了时域方法和频域方法得到的平台运动响应和立管动力响应的差异,对疲劳损伤风险位置及损伤极值等预报结果进行了对比。结果表明:时域方法与频域方法计算耗时差距巨大,采用频域方法得到的损伤风险位置滞后,且与时域方法相比,对立管的波致疲劳损伤进行了放大,在数量级上保持一致。通过上述结果分析,评估两种方法在深水钢悬链线立管波致疲劳预报中的适用性。 展开更多
关键词 钢悬链线立管 波致疲劳 频域谱分析 时域方法
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基于可靠性的海洋立管疲劳安全系数研究 被引量：3
8
作者 吴剑国 万子诚 +3 位作者 李智博 张萌 戴伟 孙政策 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2018年第6期1-9,共9页
综合考虑了立管疲劳安全系数取值的相关因素——立管的安全等级、设计寿命、检验周期、载荷和损伤计算方法等的不确定性,提出了基于可靠度的疲劳安全系数确定方法,筛选了用于计算波致疲劳和VIV(涡激振动)疲劳的随机变量,给出了立管波致... 综合考虑了立管疲劳安全系数取值的相关因素——立管的安全等级、设计寿命、检验周期、载荷和损伤计算方法等的不确定性,提出了基于可靠度的疲劳安全系数确定方法,筛选了用于计算波致疲劳和VIV(涡激振动)疲劳的随机变量,给出了立管波致疲劳与VIV疲劳安全系数的计算流程,并以某SCR(钢悬链线立管)为例进行了安全系数计算。结果表明,该方法的计算结果优于传统的安全系数确定方法,尤其适合于特殊工程方案或新颖设计的立管疲劳校核。 展开更多
关键词 海洋立管 可靠度 安全系数 波致疲劳 VIV疲劳
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冰区平台疲劳可靠性与参数敏感性分析 被引量：3
9
作者 陈团海 陈国明 《船海工程》 2009年第5期129-133,共5页
以一渤海海域平台为研究对象,在已计算出平台冰激疲劳损伤概率特征的基础上,以波高、波浪周期、弹性模量、临界损伤和冰激疲劳损伤为随机输入变量建立平台疲劳可靠性分析功能函数,利用ANSYS可靠性分析模块研究冰区平台疲劳的可靠性与参... 以一渤海海域平台为研究对象,在已计算出平台冰激疲劳损伤概率特征的基础上,以波高、波浪周期、弹性模量、临界损伤和冰激疲劳损伤为随机输入变量建立平台疲劳可靠性分析功能函数,利用ANSYS可靠性分析模块研究冰区平台疲劳的可靠性与参数敏感性。 展开更多
关键词 海洋平台 波致疲劳 蒙特卡罗方法 可靠性 参数敏感性
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基于风险的海洋立管疲劳安全系数计算分析
10
作者 张志刚 万子诚 张海伟 《中国水运（下半月）》 2018年第8期221-223,251,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 疲劳安全系数 计算流程 波致疲劳 VIV疲劳
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