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。     

近海石油平台动态鲁棒疲劳可靠性研究

为了克服统计数据较少情况下计算结构可靠性存在的困难,建立基于鲁棒可靠性的断裂力学疲劳可靠性评估模型,采用区间变量来刻画非概率的不确定性,得到鲁棒疲劳可靠性随时间变化的动态模型。对依据鲁棒可靠性的分析结果来安排近海石油平台的检测维修问题进行了探讨,建立了基于最小费用成本模型的动态疲劳鲁棒可靠性分析与控制模型。     

海洋结构检测时间间隔确定准则

海洋工程结构检测时间间隔是结构检测维修规划和动态可靠性控制的重要参数。给出了等检测时间间隔准则、确定性裂纹扩展检测准则、等可靠度准则、等风险准则、最低成本准则5种确定检测时间间隔准则,并对5种准则进行了比较分析。该分析有较强的实用性,可供工程设计人员在进行海洋工程结构检测维修规划和动态可靠性控制时参考。     

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。     

一种考虑检修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结构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度影响等问题。     

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。     

油气管道疲劳寿命预测

基于前人对管道疲劳寿命的研究，参考国内外文献，提出了在Paris公式的基础上考虑了管道的运行载荷比，并将其运用到某油气管道的疲劳寿命预测中。计算结果表明，管道的运行载荷比是影响疲劳寿命预测的一个主要原因。同时，该结果可以给管道检测、检修及更换提供依据。     

腐蚀管线剩余强度评估的研究进展

美国评估腐蚀管线的B31G准则偏于保守,后来对B31G准则作了必要的修正。一些学者针对B31G准则的进一步研究中,考虑了轴向载荷、弯矩、腐蚀宽度以及腐蚀缺陷螺旋角对管线的影响,提出了几种不同的腐蚀管线评估方法,即有限元分析方法、基于弹塑性理论极限的分析方法和基于可靠性理论的可靠性评估方法。指出我国今后的研究应考虑更复杂的腐蚀形状、载荷情况、环境条件及介质的影响,重点研究影响可靠性的各随机变量的概率分布及统计特性,把各种评估方法综合起来,建立腐蚀管线剩余强度的评估体系。     

板结点结构疲劳寿命模糊评判

针对动态载荷作用，对板结点结构进行了有限元分析，得到容易产生疲劳破坏的结构危险点和应力幅值，根据疲劳和模糊的理论，用S－N曲线和模糊综合评判的方法对构件的疲劳寿命进行了估算，不但考虑了随机性对疲劳寿命的影响，而且考虑了模糊对疲劳寿命的影响，使板结点结构疲劳寿命预测结果更加接近实际，还给出了海洋钢结构中典型板结点在动态载荷作用下的疲劳寿命模糊评判。     

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。     

对海洋结构无损检测可靠性概念的探讨

对海洋结构无损检测可靠性概念进行了探讨,指出了常规评价指标仅以探测概率评价海洋结构检测可靠性的不足,并对常规评价指标进行了修正。修正后的指标以探测概率和测量尺寸可靠度综合评价。     

基于概率论的油气管道腐蚀安全评估与维修优化

对在役油气管道系统的腐蚀缺陷进行安全评估,量化其结构性能的衰减程度,可为优化维修决策方案提供依据。为此,综合考虑管道服役期内检测与维修活动的影响以及检测数据、管材特性、工作载荷和腐蚀增长率等不确定性因素,通过将概率论引入油气管道腐蚀评估领域,提出了一种油气管道腐蚀评估和维修优化模型。该模型可用来优化管道的检测周期及维修,使其满足目标可靠度要求。针对管道维修后的失效概率需要重新确定的问题,提出了一种近似方法,并运用MonteCarlo模拟并验证其准确性。实例表明,该模型用于油气管道腐蚀评估和维修优化是可行的。     

海洋导管架平台疲劳问题分析

疲劳破坏是海洋工程结构的一种主要破坏模式。导管架平台受到海洋复杂载荷的作用,由于交变应力的随机性以及材料性能的分散性,结构的疲劳具有随机性和不确定性,因此要从概率的角度进行疲劳可靠性分析。采用ANSYS软件对导管架平台建模,利用S-N曲线模型以及Miner线性损伤理论,对结构的疲劳可靠性进行评估。将整个导管架结构系统简化成串并联模式,应用分枝限界法来寻找系统的主要疲劳失效模式,并对系统的可靠性作出评价,以供工程实际参考。     

海冰环境中海洋石油钢结构的破坏分析

通过现场观测、动力分析计算和疲劳断裂试验,比较全面地分析了海冰环境中海洋石油平台的破坏,指出了引起和加重平台冰激破坏的几个重要方面,得到了海冰作用下结构破坏的本质原因,并对平台的结构设计、安全作业和使用提出了具体的规定,强调了今后需要加强和改进的工作,对平台设计、使用和维护具有现实的指导作用。     

海洋石油平台结构全寿命周期动态鲁棒性分析

为有效描述海洋平台服役周期内结构整体对于"突发局部损伤"的抵抗能力--鲁棒性,综合考虑了波浪载荷、腐蚀作用和结构材料的随机性,以及由于疲劳与腐蚀导致的平台结构承载能力退化,定量刻画了"突发事件"引发局部损伤的时间、类型和位置的不确定性,提出一种全寿命周期动态鲁棒性指标。在此基础上,建立了退化平台结构动态鲁棒性的评价方法和流程,采用Monte-Carlo随机模拟方法,从系统动态失效概率的角度评价平台结构的鲁棒性。模拟示例结果表明:在服役后期疲劳和腐蚀退化对于结构鲁棒性的影响明显;且通过控制初始裂纹的尺寸改善平台的初始状态,可有效提高平台服役后期的鲁棒性。     

基于风险的老龄平台检修规划

为确定老龄平台合理的检修方案,建立基于风险的老龄平台检修规划模型。研究模型中检测、维修与失效期望费用的计算方法,采用遗传算法进行优化求解;利用事件树进行概率分析,计算出各检测时间点平台检测、维修与失效三个基本事件的概率;基于规划模型对老龄平台延寿服役期间的检测间隔、方法及维修决策三个参数进行优化。最后以一老龄平台为例,根据备用的检测方法与维修方法确定10种检修方案,采用检修规划模型进行检修优化,结果表明,合理地安排检测与维修能够有效地降低平台风险,维修方法对检修方案的影响大于检测方法。