海洋钢结构的模糊概率断裂力学

海洋钢结构的强度试验过程中，首先需要解决的是如何以较少的试验次数来处理包含较多的随机因素的影响问题，为此本文介绍了两步正交数值模拟试验法。其次，需要解决多组相似试验条件下所得试验数据的优选问题，本文应用模糊数学给出了以海明距离为指标的相似优先比较法。     

单点系泊海洋平台结构管节点强度校核与可靠性分析

根据海洋平台结构管节点设计准则，自行开发了海洋平台管节点强度校核和可靠度分析软件，应用冲剪校核和名义应力校核法对渤海BZ28-1单点系泊海洋导管架平台结构管节点进行了强度校核。并用可靠度分析软件计算了管节点强度可靠度。找到了海洋平台的最不利的节点和工况组合，为合理设计海洋平台结构和现役平台结构的科学评估、检测、维护和修理提供了分析方法和理论依据。     

海洋平台含裂纹管节点CFRP修复效果仿真研究

以某冰区海洋导管架平台为研究对象,提出基于子模型技术的应力强度因子计算公式和步骤;建立了含裂纹管节点的有限元模型;提出用4种不同厚度的碳纤维增强复合材料(CFRP)片修复含裂纹管节点的有限元模型,并对修复效果进行了仿真分析与评估。仿真研究得出如下结论:(1)采用CFRP片修复平台含裂纹的管节点,裂纹尖端的应力强度因子以及平台管节点极限冰载荷都有较大变化,当CFRP片厚度为3mm时,等效应力强度因子减小58.01%以上,极限冰载荷增加95.83%,而当CFRP片厚度为6mm时,等效应力强度因子减小66.68%,极限冰载荷增加134.70%;(2)随着CFRP片厚度的增加,应力强度因子的减小,使胶层力学性能成为影响CFRP片修复平台管节点裂纹的一个"瓶颈"。     

海洋导管架平台碰撞动力分析

利用ANSYS/LS-DYNA程序可以进行结构动力大变形、复杂非线性准静态问题以及接触、碰撞问题的分析。尝试采用ANSYS/LS-DYNA显式方法建立船舶与导管架平台的碰撞动力分析模型,利用自动接触算法,得出了不同情况下碰撞过程中能量转变和平台上层甲板中心动力响应规律,以及碰撞点最大Von mises应力和变形,并验证了所分析结果的准确性。利用本文分析方法可以对海洋工程构件碰撞损伤程度进行预测;本文分析结果可为平台设计和损伤评估提供参考依据。     

海洋平台节点承载力数值分析研究

海洋平台节点是连接各个杆件的关键部位,也是薄弱环节,节点的破坏可能导致整个结构的失效,因此节点的受力安全是整个上部组块安全的关键。本文对海洋石油平台上两种典型的非管节点形式进行了介绍,并针对扣管形式的非管节点利用ANSYS软件进行了数值分析,给出了直接连接情况下管的规格和次梁之间的对应关系;对次梁下增加的筋板的形式进行了分析,计算结果表明增加筋板对受力有明显的改善效果。     

海洋平台管节点有限元分析中的若干问题研究

就海洋平台管节点有限元分析中的模型建立、网格划分、边界处理等若干问题进行了研究，得出有参考价值的结论。     

海洋平台结构整体优化设计

通过采用美国MSC／NASTRAN程序,对导管架式海洋平台进行了三维有限元分析,并在此基础上以两上个方案对其结构进行了大型优化设计,优化结果最终可为平台降低建造成本。     

海洋石油结构钢低温疲劳实验系统的研究

为解决石油平台在辽东湾海域的低温疲劳问题，借助ＭＴＳ试验机，建立一套低温疲劳实验系统，实现了低温疲劳实验中疲劳裂纹的观察和测量，以获取平台结构钢在低温下的疲劳裂纹扩展速率的可靠数据，该系统解决了低温疲劳实验中存在的关键技术问题。     

基于Kriging模型抗冰海洋平台管节点疲劳可靠性研究

以渤海冰情和冰荷载现场观测数据为基础,建立JZ20-2NW海域锥体模型冰力谱。同时利用谱分析方法,对该平台进行冰激疲劳分析。并结合冰疲劳环境荷载及冰力谱函数,提出了相对于冰速、冰厚随机冰载的管节点热点应力幅的近似计算方法——Kriging插值方法。结果表明,Kriging插值方法及疲劳可靠性分析方法合理有效。     

立管飞溅区泄漏火灾事故的数值模拟分析

为研究立管喷射火对海上平台人员及结构安全的影响,应用专业三维CFD火灾模拟软件KFX对某海上平台30 in(1 in=25.4 mm)立管在飞溅区发生的喷射火进行模拟。根据相关行业标准及破坏准则,分析了20 mm、50 mm孔径和断裂泄漏喷射火对平台救逃生路线、生活楼、救生艇、直升机甲板、结构及其他立管的影响。模拟结果表明,由于有限的泄漏速率和平台甲板及障碍物的阻挡,20 mm和50 mm孔径泄漏喷射火影响范围较为有限,不会对平台人员救逃生产生影响,需要关注可能导致的事故升级。断裂泄漏喷射火将对平台人员救逃生产生重大影响,对平台结构造成严重破坏。进行点火源隔离避免火灾的发生,或者尽量缩短火灾的持续时间是应对断裂泄漏的有效对策。     

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。     

海上高温低渗油田酸化技术应用研究

针对渤中34油田油藏孔隙度渗透率比较低、温度比较高(大于120℃)的特点,结合储层伤害原因分析,根据室内试验结果,采用多氢酸体系对渤中34油田的油井进行酸化增产作业。通过对渤中34油田5口井(均为新井,完井后基本不出液)的酸化施工,酸化成功率达到100%,酸化后各井均达到甚至超过配产要求,这表明多氢酸体系对于高温低渗砂岩地层,能够有效地解除钻完井过程中造成的污染。与常规酸液体系相比,多氢酸体系具有明显的优势且效果明显,对于类似海上油田酸化有较强的借鉴意义。     

海洋平台损伤构件等效刚度分析及应用

文章针对海洋平台构件常见的腐蚀损伤(均匀腐蚀及局部腐蚀)和碰弯损伤，介绍了它们的等效刚度计算方法。在此基础上，开发了海洋平台损伤构件等效刚度计算软件模块。就损伤构件等效刚度计算以及使用大型通用有限元软件ANSYS对平台进行整体分析，文章提出了一种新方法，即用ANSYS的MATRIX27单元代替损伤构件单元。最后设计了2个算例，验证了等效刚度计算的正确性和这种新方法的可行性。     

我国海洋石油钻井平台现状与技术发展分析

海洋油气开发装备产业是直接关系到海洋油气资源开发、影响国家能源稳定和经济安全的战略产业。海洋石油钻井平台是海洋油气开发的关键装备,我国海洋石油装备产业在海洋油气产业持续快速发展的带动下,正处于高速发展的新时期。对我国海洋石油钻井装备产业发展现状及市场需求进行了深入研究,并对海洋石油钻井平台技术特点做了介绍,重点分析了该项技术的发展状况,从钻井平台类型和技术含量等方面指出我国与世界先进海洋石油钻井平台的主要差距,并提出了若干发展建议。     

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.     

含贯穿性损伤海洋平台结构强度分析

采用有限元方法,通过局部实体建模,提出一种海洋平台整体结构有限元分析方法,用实体模型模拟海洋平台构件连接处的贯穿性开裂损伤。建立多损伤模型,分析局部损伤对海洋平台结构整体强度的影响。以渤海的某一现役导管架平台为研究对象,根据设计规范,分析在环境极值载荷下平台的应力场。研究表明,当开裂损伤圆周弧长大于110°时,平台最大应力发生在损伤处,开裂损伤边缘应力值超过材料的屈服极限,使导管架撑杆产生塑性变形,最终会导致管件断裂。研究方法为现役平台的分析与评估提供了更为精确和符合实际的手段,为海洋平台的检测、维修决策和结构承载潜力挖掘提供了科学依据。     

海洋平台点火控制盘调试技术

海洋平台调试的目的是检验设备、系统的安装情况以及设备性能是否符合设计要求,并解决和完善设计、建造等阶段的遗留问题.以丽水36-1天然气平台为例,点火控制盘包括地面内传焰点火装置和高空点火装置,高空点火有自动和手动两种方式,调试工作在海上完成,主要包括外观检查、功能检查、高空点火测试、内传焰点火测试、中控信号测试等,调试过程中容易出现漏气、内传焰点火失败、中控信号指示错误等问题.为合理利用丙烷气,先进行高空点火调试,后进行内传焰点火调试.     

海洋平台电力系统谐波分析及仿真研究

针对海上油气田日益严重的谐波污染问题,对海上平台电力系统的谐波进行了研究,概述了海上平台电力系统谐波污染的原因和特点。通过EDSA电力系统分析仿真软件对西江23-1油田电力系统进行谐波分析,并根据仿真结果提出可行的滤波方案。仿真实验表明,钻井平台变频器的广泛应用将产生严重的谐波污染,应采取相应措施进行抑制;而仿真软件是进行谐波分析并确定滤波方案的有效手段。     

海上平台定向井井口水平力计算与分析

根据能量法基本原理,结合定向井下完套管后井口产生的水平力的实际情况,考虑套管受到的上提拉力、套管自重产生的横向均布载荷和轴向均布载荷、最大井斜角以及造斜井段集中载荷等参数,建立了定向井井口水平力力学模型,并推导出了井口水平力计算方法;通过算例,分析了造斜点井深、造斜率以及套管尺寸对井口水平力的影响规律.本文研究结果对于提高定向井井口套管挂安放作业安全性具有重要意义.