冰区海上平台管节点疲劳寿命计算的新方法

我国渤海湾的海冰对海上结构物的作用，较波浪的作用尤为重要。海冰作用于近海平台管节点承受的最大应力与海冰的破裂形式密切相关。海冰的破坏形式主要有：挤压、屈曲、弯曲等，过去在计算应力时，只是按照一种破裂形式，本文综合起来同时考虑几种破裂形式。现有规范中，未给出低温冰载荷作用下的海洋结构用钢的疲劳寿命曲线，本文根据石油大学进行低温随机冰载作用下疲劳裂纹扩展试验的结果，给出了疲劳寿命曲线及其参数。文章在产     

海洋平台构件的疲劳可靠性分析

回顾了海洋钻采平台构件疲劳可靠性研究的进展,归纳了疲劳可靠性原理在确定构件疲劳许用应力的应用方法,提出今后开展海洋平台结构疲劳可靠性的研究重点。     

冰区平台的三级疲劳评估

针对冰区平台疲劳危险性评价的需要,提出了建立以初级评估、详细评估和可靠性评估这三级评估方法为核心的冰区平台疲劳分析与评估体系的设想,并重点介绍了初级评估(冰区平台疲劳强度校核的简化方法、单一冰厚法、静力法)、详细评估(时间域法和谱分析法)和可靠性评估的应用流程,还给出了详细评估的一个计算实例,供工程设计参考.     

考虑疲劳失效的海洋平台动态可靠性分析

为了实现海洋结构的全寿命周期管理,将平台寿命周期内的动态疲劳载荷随时间的变异性分为载荷的长期变异性和短期变异性两种趋势.载荷长期变异用泊松模型描述,短期变异用连续平稳随机过程描述.提出了一种海洋平台寿命周期内的环境载荷建模的新方法,并给出了考虑疲劳失效的动态疲劳可靠性的分析方法,实现了平台寿命周期内的动态疲劳可靠度计算.通过对南海某平台的实例分析,验证了该方法的可行性.     

基于SACS的海洋平台疲劳可靠性分析

采用随机波浪谱和线性疲劳累积损伤理论对导管架式海洋平台在波浪荷载作用下的疲劳可靠性进行研究.波浪栽荷使用Morison方程计算,并以Stokes波浪理论计算水质点速度.平台结构疲劳可靠性分析采用频域分析,假设作用于结构的应力范围服从Rayleigh分布,用结构应力传递函数和P-M波浪谱得到结构的均方根应力值,然后根据Miner线性累积损伤准则推导出结构疲劳损伤的概率分布函数,从而求得结构在随机波浪作用下导管架的疲劳损伤和使用寿命.分析考虑了波浪对结构疲劳强度影响的随机性.根据此理论使用SACS软件对辽东湾海域某导管架平台进行了计算,说明了该方法的实用性和简便性.     

冰区平台的三级疲劳评估

针对冰区平台疲劳危险性评价的需要,提出了建立以初级评估、详细评估和可靠性评估这三级评估方法为核心的冰区平台疲劳分析与评估体系的设想,并重点介绍了初级评估(冰区平台疲劳强度校核的简化方法、单一冰厚法、静力法)、详细评估(时间域法和谱分析法)和可靠性评估的应用流程,还给出了详细评估的一个计算实例,供工程设计参考。     

冰区海上平台管节点疲劳寿命计算的新方法

海冰在与海上结构物作用时的自身破坏形式主要有挤压，弯曲，屈曲三种。在海冰作用下，海上平台管节点所承受的应力与海注自身破坏形式密切相关，但过去却只按一种破坏形式计算这种应力。现有规范中并未给出低温下的海洋结构用钢的疲劳寿命曲线，文中根据石油大学在低温随机冰载作用下进行材料疲劳裂纹扩展试验的结果，给出了疲劳寿命曲线及参数，并综合考虑海冰自身三种破坏形式并存的情况，提出了一种管节点疲劳寿命计算的新方法。该方法既考虑了冰载相对时间的随机性，又考虑了相对冰厚的随机性，较一般单一计算方法更精确。     

冰区自升式平台桩腿动强度的安全评估研究

应用ANSYS软件建立起自升式平台和冰相互作用的数学仿真模型,对自升式平台进行动力分析,并校核平台桩腿的极限强度和疲劳强度。方法对渤海某自升式平台桩腿进行了强度校核,计算了不同海冰参数下平台桩腿的冰激疲劳损伤。研究结果为自升式平台冰激疲劳设计提供了有效的方法,并为自升式平台在冰区的使用提供了依据。     

海上固定平台构件的疲劳可靠性计算

为了评估在役上固定平台的安全可靠性，必须对其构件的疲劳可靠性进行计算。现针对渤海冬季结冰特点，除波和以外给出了作用在平台上的冰载荷及其应力幅计算方法，和低温冰载作用下的Ｓ－Ｎ曲经表达式。提供了地构件疲劳琢其可靠性的计算方法，并且对渤海８号平台做了计算分析。     

一种考虑检测的结构构件疲劳可靠性分析方法

本文以固定式导管架海上平台为工程背景，建立了含裂纹类缺陷结构构件疲劳可靠性计算模型，研究了构件可靠性指标对优化检修周期及构件维修对可靠性指标的修正，主要随机变量统计参数对可靠性指标的敏感影响等问题。     

考虑断裂和腐蚀失效的海洋平台动态可靠性研究

对海洋平台寿命周期内的动态可靠性进行了研究,提出了单独考虑断裂、腐蚀失效以及同时考虑两种失效模式相互作用的3种动态可靠性分析模型。在此基础上,对平台系统的疲劳可靠性进行了研究,给出了相应的评估方法和计算公式。提出了一种谱分析与时间域相结合的疲劳应力分析方法。该方法结合了两者的优点,一方面可以较好地考虑系统的非线性,同时有效的减少计算工作量,便于实际工程计算。     

近海石油平台动态疲劳可靠性模糊控制模型

同时考虑随机性和模糊性的动态疲劳可靠性控制问题十分复杂,根据检测结果和失效准则的模糊性,借鉴最小平均费用率模型的原理,提出一种简单可行的近海石油平台动态疲劳可靠性模糊控制的新模型。该模型考虑到资金的时间效应以及平台失效所造成损失随时间的变化规律,将有关结论推广到平台系统,验证了检测结果和失效准则的模糊性对动态疲劳可靠性控制的影响。考虑模糊不确定性可以得到更为合理的结果。     

考虑疲劳与腐蚀的冰区平台动态可靠性分析

针对海洋平台动态可靠性研究中存在的不足,将疲劳和腐蚀作为影响平台抗力衰减最主要的2种因素,根据疲劳与腐蚀的相互影响机理,确定了疲劳应力范围随时间的变化函数,建立了考虑疲劳与腐蚀交互作用的平台动态可靠性模型。并采用该模型分析了渤海4冰区的海洋平台,采用非线性弹簧单元模拟桩土的交互作用,根据冰厚、冰速和来冰方向3参数概率模型对整个冰激疲劳环境划分工况和子工况。分析结果表明,建立的可靠性模型能够很好地体现腐蚀对平台动态可靠性的影响。     

胜利五号钻井平台结构抗冰安全评估

简述了胜利五号钻井平台的结构特点．建立了平台计算的有限元模型。依据多年实测的渤海海冰数据，确定了海冰的性能参数，根据API公式确定了平台所受的冰载；用ANSYS软件进行了平台应力和变形分析；最后给出了结论．胜利五号钻井平台可在冰厚小于0．4m的条件下安全工作。     

考虑检修的结构动态疲劳可靠性条件概率模型

条件概率模型是基于检测结果更新结构可靠性及其参数的重要模型,但常规的条件概率模型没有考虑结构可靠性随时间的变化情况。基于裂纹尺寸准则和疲劳寿命准则,在海洋结构物可靠性概率模型更新研究中提出了考虑检修的结构动态疲劳可靠性条件概率模型,为在结构动态疲劳可靠性分析中考虑检修因素的影响提供了一种方法。基于各种检测结果和维修决策,对结构动态疲劳可靠性进行了评估。结合算例阐述了本文提出方法的可行性,验证了检测、维修结果对结构动态疲劳可靠性的影响。     

连续油管疲劳可靠性分析的新方法

弯曲疲劳寿命是影响连续油管使用范围最突出的问题之一,因此利用疲劳可靠性的理论预测其疲劳寿命是亟待解决的关键课题。预测连续油管疲劳寿命传统方法是将许多试样在不同应力水平的循环载荷作用下进行试验直至失效,从而作出S-N曲线,供工程参考,这样不仅费用高,且模拟实际应力条件也较困难。为此,根据低周疲劳曲线,通过引入复合随机变量X=NS2,对不同材料和应力水平下的连续油管疲劳实验数据进行了归一化处理。这是一种研究连续油管疲劳可靠性的新方法。     

渤海新型抗冰导管架平台研究

根据渤海海洋平台长期现场监测结果,对渤海海域冰与导管架平台相互作用问题进行了系统研究,指出冰激结构振动是目前渤海冰区导管架平台的主要危害。应用冰激导管架平台冰激振动及动冰力研究成果,对新型抗冰振平台设计方案进行了分析。对适用于导管架平台的冰激振动控制装置进行了理论分析与实验研究。在新建JZ20-2NW平台的设计建造中应用了上述研究成果。新建平台现场监测结果分析表明,新型平台比以往平台具有更好的抗冰振性能。     

石油钻机无故障数据的可靠性评定方法

针对石油工程装备可靠性评定中亟待解决的无故障数据问题,采用威布尔分布点估计法,对最关键的故障概率进行了估计计算。通过对石油钻机井架、底座无故障数据的可靠性评定,求得了不同时间状态下符合实际的可靠度。现场应用表明,点估计方法具有广泛的适用性,这种评定方法弥补了石油行业在无故障数据可靠性分析方面研究的不足。     

海洋平台焊接接头低温疲劳裂纹扩展速率研究

针对海洋平台在交变载荷作用下的低温疲劳问题，对焊接接头处的低温疲劳裂纹扩展速率（da／dN）进行了研究。试样所用材料为海洋平台用钢ASTMA131，试样焊接接头的焊接工艺与实际管节点焊接工艺相同。试样接头部位承受弯曲循环载荷，试验环境温度分别为－25℃和20℃。通过对试验数据的处理，得出了低温和室温下的两条da／dN－ΔK曲线。结果表明，两曲线有一交点ΔKp，当应力强度因子幅值ΔK＜ΔKp时，低温环境下试样的da／dN低于室温，结构物偏于安全；当ΔK＞ΔKp时，低温环境下试样的da／dN大于室温，结构物偏于危险。