一、近海导管架平台的模糊选型优化(论文文献综述)
于自强[1](2020)在《海上风电建设项目的风险管理研究》文中研究说明近年来,全球陷入能源危机,环境问题愈发严重,全社会高度关注可再生能源的开发和利用。面对持续恶化的生态环境,我国逐渐形成了“新常态”的经济发展模式。“新常态”下,中国能源领域积极优化调整能源结构、深化能源消费改革,落实节能减排工作,持续推进绿色、低碳发展,力争2030年实现一次能源消费中非化石能源占比20%以上。综上,作为典型的可再生能源领域项目——海上风电发展前景明朗。目前我国海上风电建设项目逐步进入了快速发展期,海上风电作为一项高投入、高技术的产业,对海上风电建设项目风险评价以及风险管理的研究越来越受项目投资者和参与者的关注。海上风电建设项目呈现出诸多鲜明的特点,比如政策相关性强、投资额度大、项目技术要求高、建设周期长,风险隐患多、风险损失大等。因此,海上风电建设项目需要切实做好项目风险管控工作。本文在充分总结剖析国内外工程项目风险管理现状的基础上,立足中国海上风电建设项目,从风险识别、风险评估、风险控制三个阶段阐释了项目风险管理过程。本次研究中首先以建设方的角度,深入分析了海上风电建设项目的特点,对项目风险管理的相关理论进行梳理总结,运用风险管理相关理论知识识别出此类项目的风险因素,构建了一个包含一级风险(6项风险因素)及二级风险(23个子风险因素)的项目风险评价体系,提出了海上风电建设项目风险评价流程,通过分析和评价大丰三期海上风电建设项目风险,进一步对海上风电建设项目风险控制策略进行了深入研究与探讨,提出一系列风险控制应对策略及措施,以达到降低项目风险、减少项目损失的目的,力求为海上风电建设项目的风险管理提供理论与实践依据,丰富海上风电建设项目风险管理的理论体系。
杨思蝶[2](2019)在《水下夹桩器可靠性研究与结构优化》文中进行了进一步梳理作为一种水下特种设备,水下夹桩器在海洋平台建设过程中起到了十分重要的作用。水下夹桩器设备多用于导管架海洋平台的建设,该平台一般有四个桩腿,每个腿上安装一个该设备,在管桩完成调平工作后,水下夹桩器夹持住管桩,保证管桩水平和竖直位置不发生改变,我国没有具备自主产权的水下夹桩器产品,该项技术长期被外国垄断,这对我国海洋石油工业的发展是一个很大的限制。本文的研究内容来源于课题“水下夹桩器产业化研究”,该项目着重研究水下夹桩器的可靠性,目的在于研制拥有自主产权的水下夹桩器产品,促进我国与海洋石油勘探和开采产业相关的设备能够快速发展,在技术上不再受制于人,以降低海洋开发的成本。本文从水下夹桩器系统的可靠性研究出发,对水下夹桩器系统可靠性与部件可靠性之间的关系进行研究,采用可靠度作为评价系统可靠性的指标。根据相关设计规范的要求,初步设计的水下夹桩器系统可靠度不满足要求,因此对水下夹桩器一些关键部分开展了可靠度优化设计,优化后系统可靠度得到了提高,满足设计要求。为了验证优化设计的正确性和有效性,本文还对根据优化设计后的数据研制的水下夹桩器样机进行实验,验证相关性能得到优化。水下夹桩器系统各部件之间是串联关系,因此对水下夹桩器系统进行可靠度研究,首先需要知道组成系统的众多零部件的可靠度。对于大多数液压元器件来说,只需要根据压力要求进行选型,可靠度从供应商提供的维修数据处就可以得到,但是对于自研部件框圈和卡爪来说,其可靠度是未知的,因此需要对框圈和卡爪进行可靠度研究,从而最终得到系统的可靠度。影响零部件可靠度的原因有环境、外载荷、尺寸参数等,因此为了确定框圈和卡爪的可靠度,需要首先研究其受力情况。水下夹桩器工作时,与液压缸柱塞前端相连接的卡爪伸出,将管桩夹紧。通过建立受力模型图,确定卡爪与管桩之间的摩擦关系,得到当量摩擦系数为1.2;之后对框圈进行受力分析,确定框圈周向开孔个数最优设计结果,框圈周向开孔个数即是设置液压缸个数,根据优化结果可知框圈周向设置12个液压缸。水下夹桩器在工作时,受到的环境载荷主要是波浪力载荷,因此通过计算得到波浪力大小,从而确定框圈和卡爪的受环境载荷情况。完成力学计算之后,对框圈和卡爪进行可靠度计算,采用响应面法计算功能函数,然后采用验算点法进行可靠度计算,得到框圈和卡爪的可靠度指标后,计算得到水下夹桩器系统可靠度,初步设计系统可靠度为0.9813,查阅相关标准发现系统可靠度不满足工程要求,因此需要对框圈和卡爪进行可靠度优化设计,最终得到系统可靠度为0.99877。本文还利用有限元分析验证了优化结果的有效性。为了验证框圈和卡爪优化设计的正确性和有效性,对水下夹桩器设备进行了现场实验。实验分为液压缸保压实验,卡爪夹持能力实验和框圈承载能力实验。实验用的框圈和卡爪都根据本文优化前后的设计参数进行实验件的制造。实验过程得到了CCS认证。实验结果表明本文论文内容正确,水下夹桩器产品性能达到产品要求。
陈潇[3](2019)在《液压顶升式浮托安装系统关键技术研究》文中认为随着海洋石油工业的发展,在加大现有油气资源开发的同时,深海油气开采是当前面临的主要任务。虽然近些年大型海洋平台的设计和建造技术趋于成熟,但是针对大型平台组块安装技术的研究还不够系统和完善。本文针对传统浮托安装方法作业时间长,海洋环境要求高等问题,将液压同步控制及快速卸荷技术运用到浮托安装中,实现平台载荷的快速转移,从而提高整体作业效率。根据传统浮托安装方法的作业过程与特点,制定液压顶升式浮托安装方法的主要流程,并对该系统的关键设备以及作业工况进行确定。计算驳船与上部平台所受的环境载荷,包括风载荷、波浪载荷以及海流载荷,得到液压缸负载。在AMESim空间中建立模型,利用电液比例控制技术实现多液压缸的位置同步控制。对液压顶升系统中的主要液压元件进行建模与仿真,说明各个元件在系统中的作用以及对系统同步性能的影响。通过对系统仿真分析,得到液压顶升单元的位移和速度曲线,分析多液压缸顶升过程中产生不同步的原因。通过AMESim/Simulink接口与S函数功能实现软件联合仿真,根据液压顶升系统中各液压缸承受负载不一致,海洋环境对顶升过程影响较大等特点,采用模糊PID主从同步控制方式实现在载荷转移过程中多液压缸的位置同步控制,从而保证上部平台处于稳定状态,提高安装过程中的稳定性。设计适用于高压大流量系统的卸荷回路。为达到活塞杆在上部平台质量完全转移后能够快速回到零位的要求,对卸荷过程中卸荷体积以及卸荷流量进行计算,选择满足要求的卸荷阀。在基于体积增量均匀释放与正弦释放两种情况下推导得到阀口开启曲线,并与直线和正弦开启曲线仿真分析对比,实现液压缸快速卸荷,高压液压油在回油过程中不会对管路以及液压元件造成损坏。
李海军,陆超[4](2015)在《典型海洋平台结构优化设计研究进展》文中研究说明近年来,我国石油工业开始快速发展,石油开采重心也已从陆地转移到海上,从而海洋平台受到广泛关注。然而,在海洋平台结构设计过程中,由于海洋平台存在结构复杂,成本高昂等特点,因此,必须寻找不仅能够缩减建造成本并且还能提高海洋平台结构可靠性的先进平台设计及优化技术。为此,平台结构优化设计已成为海洋平台传统结构设计的有力辅助。分别选取2种不同形式的典型海洋平台,对其结构优化设计进行综述分析,希望能为海洋平台优化设计的后续应用与研究提供有益参考。
李荣敏[5](2010)在《近海重力式风机基础选型优化与可靠性研究》文中认为风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术,而海上风能储量巨大,过去的十几年里海上风电的开发主要集中在欧洲,近年来北美和亚洲各国也开始了海上风电建设的大潮,然而海上风电基础结构设计是否经济合理仍是主要难题之一。本文在参考国内外海上风电场工程实例和相关经验的基础上,特别针对岩石海床地质,对某拟建近海风电场风机基础进行了选型研究与可靠性分析。(1)近海重力式风机基础结构型式模糊优选近海风机基础的选型对于风电场整体的机组布置以及风电场建设成本影响较大,所以要求风机基础结构形式的选择要经济合理。影响风机基础结构选型的因素众多且复杂,本文基于模糊数学理论的模糊综合评判法,结合相关专业知识与专家经验,利用模糊集理论处理了决策中的不确定信息,减少结构方案选择中影响因素的粗略性及人为主观判断的随意性,对某拟建近海风电场重力式风机基础进行了结构型式的模糊优选,得到了较满意的方案,说明应用模糊优选理论进行结构选型优化设计是合理、可行的。(2)近海重力式风机基础结构尺寸优化和稳定分析根据港口工程相关规范和对拟建风电场的地质和水文资料的分析,对基础结构进行初步设计。并将结构重量最轻作为目标,以满足抗倾抗滑、基床应力为约束条件,对结构各部分尺寸进行了优化,最后对结构进行了设计工况下的抗倾、抗滑稳定计算和基床应力计算,结果满足稳定要求。(3)风机基础结构可靠度计算海上结构物在其制造过程和服役期间都要受到环境荷载,如风、波浪、水流以及海冰荷载的作用,为了保证海上工程结构的安全性、适用性和经济性,需要对结构物进行可靠度计算。为了验证所设计的重力式风机基础结构的可靠性,本文采用了一次二阶矩法中的验算点法对其进行了抗倾、抗滑和基底应力的可靠性计算,并将这三种失效模式组成串联体系,应用结构体系可靠度的一种近似方法对风机基础进行了可靠度计算。计算结果表明,无论是单个失效模式还是结构体系的失效概率都较小,可靠性较高,满足工程的安全要求。
修宗祥[6](2010)在《深水导管架海洋平台安全可靠性分析及优化设计》文中认为深水导管架海洋平台由于工作水深较大,施工方便等优点,得到快速发展和推广。但由于深水导管架海洋平台自身复杂的结构、庞大的体积、昂贵的造价以及极恶劣的工作环境,对其安全性与经济性提出了更高的要求。本文依托中石化应用基础项目-“深水导管架平台关键技术研究”,通过理论推导、数值模拟、工程实例分析及配套软件开发等手段,重点开展了深水导管架海洋平台安全可靠性分析及优化设计的研究。本文主要研究内容如下:(1)基于非线性地基梁理论,采用非线性土弹簧模型模拟桩-土相互作用,建立了深水导管架海洋平台非线性动力分析模型。对比分析了采用等效桩法与考虑桩-土耦合法时平台的振动模态及关键部位处位移、速度及加速度的动力响应规律;考虑了桩-土耦合法计算时的群桩效应问题,分析了海底表层土性质、桩间距及桩径对平台动力响应的影响规律。(2)采用时程分析法对平台在地震载荷作用下的非线性动力响应进行分析,并与反应谱法计算结果进行了对比研究。分别运用IDA方法及Pushover法对深水导管架平台的抗震性能进行分析,并对Pushover法不同侧力加载模式的适用性与准确性进行分析比较,得到了适合深水导管架海洋平台的侧力加载模式。针对平台设计参数、材料参数、地震载荷的随机性,建立了平台在地震作用下的动力可靠性分析模型,并进一步考虑了地震导致的土层液化对平台动力可靠性的影响。(3)针对深水导管架海洋平台在随机波浪载荷作用下的疲劳问题,采用能够准确考虑海洋波浪能量沿整个频率范围分布情况的谱分析方法,并引入结构可靠性理论,建立了深水导管架海洋平台的疲劳可靠性模型,并同基于等效Weibull分布方法的计算结果进行了对比。(4)由于深水导管架平台疲劳问题突出,因此,要设计合理的平台结构形式,必须考虑平台的疲劳性能。本文通过MATLAB编程实现了Hooke-Jeeves直接优化算法,将ANSYS有限元软件作为求解器进行深水导管架海洋平台的动力响应及疲劳可靠性计算,并将疲劳可靠性指标作为优化的一项约束条件,通过MATLAB循环调用批处理模式下的ANSYS软件实现最终的平台结构优化分析过程。同时,引入一种可行的简化方法,即先进行极限静力载荷工况下的导管架海洋平台静力优化分析,然后在静力优化的基础上,将平台固有频率和安全疲劳可靠性指标作为约束条件进行动力优化分析。(5)针对深水导管架海洋平台选型这一复杂问题,基于层次分析法、综合模糊评判方法等理论,引入三级模糊优选决策理论以及专家群组评判可信度方法建立了深水导管架海洋平台模糊优化选型模型。以200m水深导管架海洋平台为例,对平台四种方案进行综合模糊优选。(6)以风险评估理论和模糊数学理论为基础,结合深水导管架海洋平台设计施工特点,对平台上驳过程、拖航过程和下水过程中不确定因素潜在的风险进行了分析。通过故障树法对各个过程的风险因素进行识别,并建立对应的故障树模型。引入基于专家群组可信度方法求解各风险因素的相对权重、各因素的发生概率隶属度以及各因素的后果严重程度隶属度。最后编制了针对深水导管架上驳过程、拖航过程及下水过程的综合施工风险评估程序。
杨冬平[7](2010)在《海洋导管架平台安全数字化技术研究》文中研究说明海洋平台安全数字化技术不仅仅是一个新的概念,尽管它所涉及的理论基础、技术数据及工程应用都是建立在现有的知识基础之上,但它是从更高的层次、从系统论和一体化的角度来发展和整合现有知识,从而为更全面、更深入、更有效地挖掘和利用现有平台的各种数据,进行结构安全仿真分析,保证平台安全运行,为提高我国海洋平台全寿命安全管理水平起到积极促进作用。本文以国家863计划专项课题“近海老龄平台延寿技术研究”、国家自然科学基金项目“面向老龄平台延寿工程的寿命预测与管理理论及方法研究”和山东省自然科学基金“近海结构虚拟安全理论及其应用研究”为依托,以海洋固定导管架平台为研究对象,提出构建海洋工程结构数字安全技术体系的新设想,系统开展导管架平台数字安全仿真及应用研究,在海洋平台环境数字荷载建模、海洋平台数字结构建模、海洋平台冰疲劳荷载建模、复杂管节点建模方法、平台碰撞风险评估、平台连续倒塌动力非线性分析、老龄平台延寿决策模型、海洋平台数字安全仿真环境、海洋平台安全评估技术体系、海洋结构数字安全仿真软件开发等方面的研究取得了较大进展,可为我国海洋油气资源钻采装备安全提供有效的技术支持。主要研究成果归纳如下:1、海洋导管架平台数字荷载模型研究研究海洋平台数字荷载模型建模步骤,设计海洋平台数字荷载模型系统框架,并开发相应的6个数字荷载计算模块,即海风荷载模块、波浪荷载模块、海流荷载模块、海冰荷载模块、地震荷载模块以及桩-土数字模块,实现海洋平台数字荷载模块程序开发。传统的冰疲劳荷载划分方法忽略了冰速、破冰周期以及平台固有频率相互关系的影响,难以满足冰区平台疲劳寿命精细评估需要。基于冰激平台存在结构共振和非共振两种基本振动形式,提出一种新的建立平台冰激疲劳寿命评估环境荷载模型。该模型考虑结构固有周期划分冰荷载破冰周期,能够有效保证工况划分时不会错过大部分结构冰激共振工况。2、海洋导管架平台数字结构模型研究提出空间复杂管节点结构空间相贯线向平面圆环的映射方程,并在此基础上提出统一的复杂管节点精细建模方法;研究复杂管节点数字化实现的关键技术和数字管节点统一建模流程,为复杂管节点结构的模块化设计提供理论模型;开发了海洋平台数字耦合系统分析程序,解决了ANSYS软件子模型法不能实现海洋平台管-实体单元耦合精细局部分析的难题;提出将复杂管节点沿管壁分成8个区块分别计算应力集中系数,开发了复杂管节点应力集中系数计算模块;研究了海洋导管架平台数字结构仿真的建模原则,建立了海洋平台荷载数字模型的系统框架,通过在数字模型中设置结构关键节点,开发了海洋导管架平台整体结构和局部精细结构的数字建模模块。3、海洋平台碰撞风险及倒塌分析模型研究基于船-平台碰撞系统模型,分析了近海导管架平台可能受到碰撞的船舶种类、平均速度、冲击荷载,进行了船-平台碰撞的风险研究,包括船舶的碰撞概率、损失能量、碰撞后果分析,并以胜利油田海域平台碰撞为例进行了社会风险评估和个人死亡率评估分析;考虑结构失效的动力非线性响应过程,以平台飞溅区桩柱为关键初始失效构件,建立了平台结构发生初始破坏的等效静力模型,基于瞬时加载法分析了平台结构局部突变而振动的动力响应过程,提出了海洋平台连续倒塌的动力响应分析详细流程,最后实现了海洋平台碰撞及倒塌分析模块开发。4、不确定环境下的平台延寿决策模型研究分析了平台全寿命周期成本,研究了平台运行的主要风险;从影响平台服役状态的工程因素、结构因素、荷载因素和风险因素四个维度进行分析和调整,构建阶层结构;采用模糊理论建立正倒值矩阵,综合专家意见计算各因素权重;引入凹陷因子、裂纹因子、腐蚀因子以及冰荷载因子对影响因素进行合理量化,建立海洋油田老龄平台延寿决策评分准则;采用逻辑运算计算综合评分,建立老龄平台延寿决策参考表,进而依据该表确定平台延寿基准期;利用决策模型对两座海洋平台进行延寿决策,并将其结果与传统评判结果进行了对比分析。研究结果表明,采用本模型能够更加精确地描述平台的动态经济寿命,为复杂不确定环境的老龄平台延寿决策提供了一种新的计算思路。5、海洋平台数字安全仿真系统开发构建了海洋平台数字安全仿真系统框架;将平台基础数据分为七类,完成了SASOS软件系统的数据库开发;实现了海洋平台数字安全虚拟仿真环境模块开发,该模块由几何动态库、图形动态库以及几何内核库三个动态链接库组成;开发了平台安全评估模块,该模块可实现平台结构完整性评估、维修决策评估、加固效果评估以及剩余寿命评估;开发了导管架平台数字安全仿真系统软件SASOS,软件通过访问其中的数据库模块,自动生成近海平台评估的荷载数字模型、整体结构数字模型、局部结构精细模型、结构服役损伤模型以及维修加固模型;SASOS软件共分为12个功能模块:项目管理、平台数据库、虚拟显示模块、数字荷载模块、数字结构模块、设计水平评估模块、极限承载评估模块、结构损伤评估模块、剩余寿命评估模块、碰撞风险评估模块、连续倒塌仿真模块、延寿决策模块;最后软件针对胜利油田的两座平台进行了工程示范应用评估。
孟珣[8](2010)在《基于动力特性的海上风力发电支撑结构优化技术研究》文中研究指明风能作为一种绿色无污染的清洁能源,具有大规模开发和商业化发展前景。海上风力发电技术是一项综合性的高技术,涉及空气动力学、结构动力学、材料科学、海洋环境科学、机械工程、电气工程、控制技术、安装技术等多个学科和多种领域。从小功率风机到大功率风机,从浅水到深水,是经济获能的关键。适应海上风机发展趋势的支撑结构的构建是海上风能开发的主要技术之一,发展和研究的关键问题集中在降低成本和提高可靠性方面。本文针对桩承海上风电支撑结构的工程特点,在国内外有关研究成果的基础上对海上风电单立柱支撑结构、格构式(导管架)支撑结构的动力特性和优化技术等问题进行了较为深入的研究,具体研究内容和结论如下:●通过广义单自由度概念,构建海上风电单立柱支撑结构、格构式(导管架)支撑结构的数学模型,给出影响支撑结构特性的主要参数类别,并将其用于后继数值分析。采用有限单元法,通过敏感性分析给出各参数对结构性能影响的重要性程度,提出适合于海上风电场支撑结构方案选型的刚柔性设计依据。根据工程建造施工特点,将海上风电格构式支撑结构参数分为桩基参数、支撑平台参数、风机塔架参数、以及风机属性参数和海洋环境参数等几个层面。研究表明风机基本属性参数和风机塔架参数是影响支撑结构动力特性的主要因素,从而实现通过较少的主要参数确定支撑结构的尺寸和材料用量。●通过优化数值算例给出两种海上风电支撑结构随风机瓦数、轮毂高度、水深变化的适应程度,并用具体数据得出格构式支撑能经济地适应风机瓦数的增加和水深的变化,是海上风力发电大功率风机和深水发展的较好结构形式。●应用上述研究结论,进行海上采油平台改造成上风力发电支撑平台的结构可行性探讨。该研究结论可为新油田动力设施规划及废弃平台改造提供参考。●基于ANSYS11.0 APDL语言,开发了海上风力发电单立柱支撑和格构式支撑优化仿真应用平台。该平台通过良好的人机交互界面实现了海上风电支撑结构适应不同风机、不同海洋环境条件下,满足基本功能要求的结构选型和经济优化仿真分析。
吴芳和[9](2009)在《近海风机基础结构选型优化与疲劳分析》文中进行了进一步梳理海上风能是最具吸引力的可再生能源之一,过去的十年里在欧洲得到了广泛的应用,然而海上风机尤其是基础部分的经济性仍然是当前面临的挑战,大力发展比较经济的基础结构成为海上风电场研究开发的重要课题。选择合理的基础结构型式是近海风电场基础结构优化设计的首要步骤。采用工程模糊集理论,考虑到多个影响因素具有模糊性的特点,本文提出了应用多目标模糊优化理论对基础结构型式进行优化选型与评价的方法。文中给出了该方法的原理、模型和应用步骤,并针对主观性较大的评价因素,引入非结构性模糊决策法和优先关系法,以确定其隶属度和权重。通过对某海上风电工程基础结构选型的应用,证明了此模型在选型方案中的可行性与优越性。以结构总重量为目标函数,以强度、刚度、稳定性及几何约束为约束条件,利用ANSYS参数化设计语言(APDL),建立近海风机基础结构的三维有限元分析模型和多设计准则、多约束条件的优化设计模型,采用ANSYS软件中的优化设计模块,按照用料最少原则进行优化设计。在优化设计的基础上,应用简化疲劳分析方法及谱分析方法对近海风机三桩基础结构进行疲劳分析并估算其寿命。计算结果表明,利用简化疲劳分析方法能够满足容许峰值热点应力的要求;在文中给定的设计波况下,平台的整体寿命约为53年。本文的研究方法和技术路线对海洋平台的结构设计和安全评估具有实际参考价值。
张大勇[10](2007)在《基于性能的抗冰导管架结构风险设计研究》文中研究说明基于性能的结构设计是使设计出的结构在未来的灾害荷载下能够维持所要求的性能水平,它要求在结构设计中从以往只注重结构的安全,向全面注重结构的性能、安全、经济等诸多方面发展。针对我国渤海边际油田抗冰导管架平台设计中出现的问题—基于极端静冰荷载,没有考虑冰激振动带来的巨大风险。本文结合“863”国家高技术研究发展计划“新型平台抗冰振技术”(编号2001AA602015)项目,对边际油田抗冰导管架结构进行基于性能的风险设计,建立了柔性抗冰结构的失效模式,即设计准则,并提出了相关判据;基于投资—效益准则进行海洋平台抗冰振设计,将此转化为以结构整个寿命周期内总费用最小为目标函数的结构最优设计问题。本文研究内容包括如下几个方面:第一章介绍了本研究的背景、意义,回顾了边际油田抗冰结构设计思想的发展概况,概括了抗冰结构动力分析与优化设计的研究状况以及本文的研究工作。第二章从投资-效益准则、结构寿命周期内总费用评估、初始造价评估、结构失效损失值估计等方面,对基于性能的抗冰导管架结构设计理论中的有关问题进行了讨论,认为抗冰结构的动力分析及失效模式,即设计准则是基于性能设计的瓶颈。第三章基于现场原型试验,对取得的冰荷载研究成果进行了归纳,并且通过对渤海辽东湾抗冰结构及上部设施的实时测量,进一步明确冰激振动对边际油田抗冰导管架结构的影响。本章研究为抗冰结构性能设计的失效模式及结构动力分析提供可靠的理论基础。第四章基于多年现场冰与结构作用观测以及冰荷载的研究成果,明确了冰激振动对抗冰导管架直立结构和锥体结构的影响,即冰致抗冰结构动力放大明显。通过对失效构件的力学分析、春季检修法兰松动统计、法兰松动失效机理解释及室内试验,进一步论证了渤海石油柔性抗冰结构的动力失效模式,并确定了各种失效模式的失效判据。分析结果表明,渤海特殊的环境条件及石油分布决定了渤海导管架平台为典型的柔性抗冰结构;冰振不仅可以引起显着的管结点疲劳应力;还可以引起较大的甲板加速度响应,危害平台上部管线的安全,降低作业人员的工作效率。第五章基于前一章节对抗冰结构失效模式的分析,建立了冰激振动下结构的动力失效量化分析方法。包括基于监测的抗冰结构疲劳寿命估算、冰激振动对作业人员的风险评估、以及冰激抗冰平台上部管线系统的振动分析。本章研究弥补了抗冰结构设计和安全评估中忽略冰激振动的不足,很大程度上促进了现役抗冰平台在冰激振动下的安全评估,为形成更好的平台失效标准创造良好的理论基础。第六章针对抗冰海洋平台不同类型的失效模式,提出了相应的可靠度计算方法。首先,利用Monte-Carlo随机抽样,通过对大量样本统计分析,得到了冰区导管架海洋平台结构整体抗力及极值冰力响应的概率统计,在此基础上提出了冰区海洋平台整体可靠度分析的高效近似算法。其次,采用首次超越破坏机制来研究海洋平台冰振动力可靠性问题;最后,结合现有的冰疲劳环境荷载及冰力谱函数,提出了相对冰速、冰厚随机冰载的等效应力幅值的近似计算方法,进行疲劳寿命及可靠性分析。本章的研究是基于性能的抗冰结构风险设计中的基本工作。第七章基于投资—效益准则进行海洋平台抗冰振设计,将此转化为以结构整个寿命周期内总费用最小为目标函数的结构最优设计问题。确定了冰区海洋平台全寿命总费用的评估模型;考虑了抗冰平台结构多种类型的性能要求(结构、设备、人员),建立极端冰荷载和动冰荷载下各种失效模式的损失值评估方法。基于先前建立的抗冰结构各种失效模式的失效概率计算,以渤海某抗冰平台为例,实现了全寿命总费用最小的抗冰海洋平台优化设计。结果表明,基于投资-效益准则的风险设计模型对冰区海洋平台最优设计是可行的,并且与基于规范的静力设计和考虑动力的最优设计相比更加合理。最后,对全文工作进行总结,并提出了需要进一步研究的内容。
二、近海导管架平台的模糊选型优化(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、近海导管架平台的模糊选型优化(论文提纲范文)
(1)海上风电建设项目的风险管理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 选题的背景 |
1.1.2 选题的意义 |
1.2 国内外相关研究综述 |
1.2.1 国内相关研究综述 |
1.2.2 国外相关研究综述 |
1.3 研究内容和方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
第二章 相关理论概述 |
2.1 海上风电建设项目风险的概念与特征 |
2.1.1 海上风电建设项目风险的概念 |
2.1.2 海上风电建设项目风险的特征 |
2.2 海上风电建设项目风险管理概述 |
2.2.1 项目风险识别 |
2.2.2 项目风险评价 |
2.2.3 项目风险控制 |
2.3 海上风电建设项目风险评价一般方法 |
2.3.1 定性与定量风险评价方法 |
2.3.2 主观评分法 |
2.3.3 层次分析法 |
2.3.4 模糊综合评价法 |
2.4 本章小结 |
第三章 海上风电建设项目的风险识别 |
3.1 国内海上风电建设项目发展现状 |
3.2 海上风电建设项目风险因素的识别 |
3.2.1 海上风电建设项目自然环境风险 |
3.2.2 海上风电建设项目社会经济风险 |
3.2.3 海上风电建设项目技术风险 |
3.2.4 海上风电建设项目管理风险 |
3.2.5 海上风电建设项目基建风险 |
3.2.6 海上风电建设项目运维风险 |
3.3 海上风电建设项目风险因素识别结果 |
第四章 海上风电建设项目风险评价体系 |
4.1 建立海上风电建设项目风险评价指标体系 |
4.2 建立海上风电建设项目风险评价流程 |
第五章 海上风电建设项目风险评价案例分析 |
5.1 大丰三期海上风电建设项目概述 |
5.2 大丰三期海上风电建设项目风险因素分析识别 |
5.2.1 大丰三期海上风电建设项目自然环境风险 |
5.2.2 大丰三期海上风电建设项目社会经济风险 |
5.2.3 大丰三期海上风电建设项目技术风险 |
5.2.4 大丰三期海上风电建设项目管理风险 |
5.2.5 大丰三期海上风电建设项目基建风险 |
5.2.6 大丰三期海上风电建设项目运维风险 |
5.3 大丰三期海上风电建设项目风险评价 |
5.3.1 构建层次分析结构模型 |
5.3.2 构造判断矩阵与一致性检验 |
5.3.3 项目风险指标权重结果 |
5.3.4 建立项目风险模糊综合评价矩阵 |
5.3.5 项目风险模糊综合评价 |
5.3.6 项目风险评价结果 |
第六章 海上风电建设项目风险控制 |
6.1 海上风电建设项目风险控制策略分析 |
6.1.1 风险回避 |
6.1.2 风险减轻 |
6.1.3 风险分担 |
6.1.4 风险转移 |
6.1.5 风险自留 |
6.2 海上风电建设项目风险因素具体控制措施 |
6.2.1 自然环境风险控制措施 |
6.2.2 社会经济风险控制措施 |
6.2.3 技术风险控制措施 |
6.2.4 管理风险控制措施 |
6.2.5 基建风险控制措施 |
6.2.6 运维风险控制措施 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 研究不足与展望 |
7.2.1 不足之处 |
7.2.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)水下夹桩器可靠性研究与结构优化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题背景及研究意义 |
1.3 海洋平台国内外研究现状 |
1.3.1 移动式海洋平台 |
1.3.2 固定式海洋平台 |
1.4 水下夹桩器国内外研究现状 |
1.4.1 国内水下夹桩器发展现状 |
1.4.2 国外水下夹桩器发展现状 |
1.5 本课题主要研究内容 |
第2章 水下夹桩器系统可靠性分析 |
2.1 引言 |
2.2 水下夹桩器工作原理 |
2.2.1 水下夹桩器功能实现 |
2.2.2 水下夹桩器整体方案 |
2.3 可靠性分析 |
2.3.1 可靠性模型建立 |
2.3.2 可靠度计算方法选用 |
2.4 系统可靠度计算 |
2.4.1 响应面法 |
2.4.2 可靠度计算 |
2.4.3 可靠度判断 |
2.5 总结 |
第3章 水下夹桩器典型力学分析 |
3.1 引言 |
3.2 卡爪管桩摩擦系数的确定 |
3.2.1 齿型角的确定 |
3.2.2 卡爪齿高和齿距的确定 |
3.2.3 当量摩擦系数计算 |
3.3 框圈开孔个数选择 |
3.3.1 框圈受力分析 |
3.3.2 建立框圈有限元模型 |
3.3.3 框圈有限元计算 |
3.4 管桩临界载荷计算 |
3.4.1 临界外应力计算 |
3.4.2 临界弯矩计算 |
3.5 波浪力计算 |
3.5.1 Morison公式 |
3.5.2 线性水波理论 |
3.6 本章小结 |
第4章 水下夹桩器可靠度计算 |
4.1 引言 |
4.2 框圈外载荷的确定 |
4.3 框圈可靠度计算 |
4.3.1 框圈功能函数的确定 |
4.3.2 框圈可靠度计算结果 |
4.4 卡爪外载荷的确定 |
4.5 卡爪可靠度计算 |
4.5.1 卡爪功能函数的确定 |
4.5.2 卡爪可靠度计算结果 |
4.6 可靠度分配 |
4.6.1 分配方法的选择 |
4.6.2 故障树模型建立 |
4.6.3 最小割集可靠度分配 |
4.6.4 基本事件可靠度分配 |
4.6.5 可靠度分配结果 |
4.7 本章小结 |
第5章 水下夹桩器可靠度优化设计 |
5.1 前言 |
5.2 优化设计理论 |
5.2.1 设计变量 |
5.2.2 目标函数 |
5.2.3 约束条件 |
5.3 框圈基于可靠度的优化计算 |
5.3.1 设计变量选择 |
5.3.2 框圈优化数学模型的建立 |
5.3.3 框圈优化结果分析 |
5.3.4 框圈优化后可靠度计算 |
5.4 卡爪基于可靠度的优化计算 |
5.4.1 设计变量的选择 |
5.4.2 卡爪优化数学模型的建立 |
5.4.3 卡爪优化结果分析 |
5.4.4 卡爪优化后可靠度计算 |
5.5 水下夹桩器系统可靠度计算 |
5.6 本章小结 |
第6章 水下夹桩器实验 |
6.1 引言 |
6.2 液压缸保压实验 |
6.2.1 实验原理 |
6.2.2 实验过程 |
6.2.3 实验结果分析 |
6.3 卡爪夹持能力实验 |
6.3.1 实验原理 |
6.3.2 实验过程 |
6.3.3 实验结果分析 |
6.4 框圈承载能力实验 |
6.4.1 实验原理 |
6.4.2 实验过程 |
6.4.3 实验结果分析 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(3)液压顶升式浮托安装系统关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 传统浮托安装作业过程 |
1.3 浮托安装研究状况 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 大型结构物液压顶升技术研究 |
1.4.1 液压同步技术研究现状 |
1.4.2 卸荷技术研究现状 |
1.5 论文的主要研究内容 |
第2章 液压顶升式浮托安装总体方案设计 |
2.1 液压顶升式浮托安装设计 |
2.1.1 浮托安装主要结构 |
2.1.2 浮托安装作业过程 |
2.1.3 浮托安装技术指标 |
2.2 液压顶升式浮托安装系统组成 |
2.2.1 上部组块 |
2.2.2 作业安装船 |
2.2.3 液压顶升装置 |
2.3 液压顶升式浮托安装主要技术 |
2.3.1 同步控制技术 |
2.3.2 同步控制算法 |
2.3.3 快速卸荷技术 |
2.4 海洋环境载荷分析 |
2.4.1 海上作业环境 |
2.4.2 风载荷 |
2.4.3 波浪载荷 |
2.4.4 海流载荷 |
2.5 本章小结 |
第3章 液压顶升系统参数设计 |
3.1 顶升系统载荷分配 |
3.1.1 顶升装置承载能力 |
3.1.2 顶升系统仿真分析 |
3.2 顶升液压缸设计 |
3.2.1 液压缸参数设计 |
3.2.2 液压缸强度校核 |
3.2.3 液压缸主要元件设计 |
3.2.4 液压缸安全性分析 |
3.3 卸荷阀参数计算与选型 |
3.3.1 卸荷阀参数计算 |
3.3.2 卸荷阀选型 |
3.3.3 阀芯开启曲线的计算 |
3.4 本章小结 |
第4章 液压顶升系统建模与仿真 |
4.1 基于AMESim的液压顶升系统建模 |
4.1.1 液压顶升系统建模 |
4.1.2 液压顶升系统的简化 |
4.2 液压顶升系统主要元件的建模与仿真 |
4.2.1 锁紧回路的建模与仿真 |
4.2.2 比例调速阀的建模与仿真 |
4.2.3 液压泵的计算和选型 |
4.2.4 液压缸泄漏仿真 |
4.3 卸压过程分析 |
4.3.1 卸荷回路的仿真模型建立 |
4.3.2 卸压过程分析 |
4.4 液压顶升单元仿真分析 |
4.4.1 理想情况下顶升单元的仿真 |
4.4.2 泄漏对同步过程的影响 |
4.4.3 载荷不一致对同步过程的影响 |
4.4.4 液压管路对同步过程的影响 |
4.4.5 造成液压顶升系统不同步的原因 |
4.5 本章小结 |
第5章 液压顶升系统同步控制研究 |
5.1 液压顶升系统控制器原理 |
5.1.1 PID控制器原理 |
5.1.2 模糊PID控制原理 |
5.1.3 液压顶升系统模糊控制器设置 |
5.2 单液压缸控制分析 |
5.2.1 单液压缸开环控制的建模与仿真 |
5.2.2 单液压缸PID控制器的建模及仿真 |
5.2.3 单液压缸模糊PID控制器的建模及仿真 |
5.3 液压顶升系统同步控制 |
5.3.1 多液压缸PID同步控制 |
5.3.2 多液压缸模糊PID同步控制 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(5)近海重力式风机基础选型优化与可靠性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题研究背景 |
1.2 近海风力发电技术发展概况 |
1.2.1 全球风电的发展概况 |
1.2.2 我国风电发展的现状及趋势世界海上风电技术的发展趋势 |
1.2.3 世界海上风电技术的发展趋势 |
1.3 结构选型优化研究综述 |
1.3.1 综合评价方法综述 |
1.3.2 工程结构选型优化 |
1.4 结构可靠度分析方法综述 |
1.4.1 概述 |
1.4.2 可靠度研究的理论进展 |
1.4.3 工程结构可靠度分析方法 |
1.5 本文主要内容 |
2 近海风机基础结构形式模糊优选 |
2.1 概述 |
2.1.1 指标体系的建立 |
2.1.2 指标权重的确定 |
2.1.3 评价方法的选择 |
2.2 评价方法理论与过程 |
2.2.1 建立决策集和评价因素集 |
2.2.2 隶属度计算 |
2.2.3 确定权向量 |
2.2.4 模糊优选理论模型 |
2.2.5 模糊决策分析 |
2.3 风机基础的模糊优化选型过程 |
2.3.1 基础结构方案集 |
2.3.2 因素集 |
2.3.3 基础结构形式模糊优选 |
3 风机基础结构设计与稳定分析 |
3.1 工程地质和水文资料 |
3.1.1 工程地质评价 |
3.1.2 设计水位 |
3.2 设计参数 |
3.2.1 设计基准期、建筑物等级 |
3.2.2 基础顶面高程 |
3.2.3 沉箱基础结构设计 |
3.3 设计荷载及组合 |
3.3.1 设计荷载 |
3.3.2 荷载组合 |
3.4 结构优化 |
3.5 主要计算结果及基础稳定性验算 |
3.5.1 基础抗倾抗滑验算 |
3.5.2 基础抗倾抗滑验算 |
3.5.3 基床承载力验算 |
4 结构可靠度计算 |
4.1 结构可靠度的概念和极限状态方程 |
4.1.1 结构可靠度概念 |
4.1.2 极限状态和极限状态方程 |
4.1.3 失效概率和可靠指标 |
4.2 结构可靠度计算方法 |
4.2.1 一次二阶矩法 |
4.2.2 高次二阶矩法 |
4.2.3 蒙特卡罗法 |
4.2.4 响应面法 |
4.2.5 随机有限元法(SFEM) |
4.3 体系可靠度的理论研究方法 |
4.4 重力式风机基础体系可靠指标计算 |
4.4.1 统计参数选取 |
4.4.2 目标可靠指标的确定 |
4.4.3 验算点法(JC法)计算可靠度的理论过程 |
4.4.4 结构子系统可靠度计算 |
4.4.5 体系可靠度计算 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)深水导管架海洋平台安全可靠性分析及优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 导管架平台发展情况 |
1.2.2 导管架海洋平台动力响应分析 |
1.2.3 导管架海洋平台抗震分析 |
1.2.4 导管架海洋平台可靠性分析 |
1.2.5 导管架海洋平台施工风险分析分析 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 深水导管架平台动力响应分析 |
2.1 前言 |
2.2 环境载荷 |
2.2.1 波浪理论 |
2.2.2 波浪载荷 |
2.2.3 随机波浪谱 |
2.3 WINKLER地基梁模型 |
2.4 桩基承载能力分析 |
2.4.1 桩的轴向承载能力分析 |
2.4.2 桩的横向承载能力分析 |
2.4.3 桩的轴向土反力 |
2.5 群桩效应 |
2.5.1 群桩效应下的p-y曲线 |
2.5.2 群桩效应下的t-z曲线与q-z曲线 |
2.6 导管架平台动力响应分析 |
2.6.1 平台模态分析 |
2.6.2 平台位移、速度、加速度响应 |
2.6.3 桩沿深度方向位移及弯矩分布 |
2.6.4 海底表层土层性质对平台动力性能影响 |
2.6.5 群桩间距、桩径对平台动力响应的影响 |
2.7 本章小结 |
第三章 深水导管架平台抗震性能及可靠性分析 |
3.1 前言 |
3.2 地震灾害 |
3.3 地震作用下海床液化 |
3.4 地震荷载下的平台动力响应 |
3.4.1 振型分解反应谱法 |
3.4.2 地震反应时程分析法 |
3.4.3 人工地震波生成 |
3.4.4 平台地震动力响应算例分析 |
3.5 深水平台抗震性能分析 |
3.5.1 Pushover 分析方法及原理 |
3.5.2 IDA分析方法及原理 |
3.5.3 深水导管架平台抗震性能算例分析 |
3.6 地震荷载下的平台动力可靠性分析 |
3.6.1 结构系统可靠性理论 |
3.6.2 地震荷载下的平台动力可靠性分析 |
3.6.3 土层液化后平台地震动力可靠性分析 |
3.6.4 平台动力可靠性分析算例 |
3.7 本章小结 |
第四章 深水导管架平台疲劳可靠性分析 |
4.1 前言 |
4.2 随机疲劳寿命可靠性分析 |
4.2.1 随机应力谱 |
4.2.2 分段连续型载荷谱下的应力参数 |
4.2.3 长期应力范围分布 |
4.2.4 疲劳寿命可靠性分析 |
4.3 深水导管架海洋平台结构数值计算分析 |
4.3.1 有限元模型 |
4.3.2 疲劳应力谱分析 |
4.3.3 疲劳寿命及可靠性分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 深水导管架平台多目标优化分析 |
5.1 前言 |
5.2 深水导管架海洋平台的优化 |
5.3 深水导管架海洋平台结构优化设计算例 |
5.3.1 深水导管架海洋平台有限元模型 |
5.3.2 平台优化过程及结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 深水导管架平台结构形式优化选型 |
6.1 引言 |
6.2 模糊综合评价法 |
6.3 层次分析法及权重的计算 |
6.3.1 层次结构的建立 |
6.3.2 构造两两比较判断矩阵 |
6.3.3 单一准则下元素相对权重的计算以及判断矩阵的一致性检验 |
6.4 三级模糊优选模型 |
6.5 相对隶属度的计算 |
6.6 群组评判的可信度分析 |
6.6.1 群组判断中相似性的计算方法 |
6.6.2 群判断中差异性的计算方法 |
6.6.3 群判断中专家可信度的计算方法 |
6.6.4 基于群判断中专家可信度的权重及隶属度 |
6.7 基于专家群组评判算法的算例分析 |
6.7.1 深水导管架海洋平台有限元模型 |
6.7.2 平台优化过程及结果分析 |
6.7.3 平台方案模糊优选 |
6.7.4 基于专家群组评判的模糊选型 |
6.8 本章小结 |
第七章 深水导管架施工风险分析 |
7.1 引言 |
7.2 风险概念 |
7.3 风险识别 |
7.3.1 风险识别方法 |
7.3.2 深水导管架上驳过程风险识别 |
7.3.3 深水导管架拖航过程风险识别 |
7.3.4 深水导管架下水过程风险识别 |
7.4 风险分析方法 |
7.4.1 风险发生概率 |
7.4.2 风险后果 |
7.4.3 系统风险值计算 |
7.5 深水导管架施工风险评估程序 |
7.6 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
作者简介 |
(7)海洋导管架平台安全数字化技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
创新点摘要 |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的研究内容 |
第2章 海洋导管架平台荷载数字模型 |
2.1 环境荷载子模块开发 |
2.2 冰疲劳荷载数字模型 |
2.3 桩-土交互系统数字模型 |
2.4 荷载数字化模块程序 |
2.5 本章小结 |
第3章 海洋导管架平台结构数字模型 |
3.1 近海导管架平台结构 |
3.2 平台的损伤与维修 |
3.3 复杂管节点数字模型 |
3.4 复杂管节点数字建模方法 |
3.5 平台局部精细结构评估 |
3.6 结构数字化建模程序 |
3.7 本章小结 |
第4章 海洋平台碰撞及倒塌分析模型 |
4.1 船-平台碰撞事故统计 |
4.2 船-平台碰撞系统模型 |
4.3 平台结构的碰撞风险 |
4.4 船-平台碰撞风险案例 |
4.5 连续倒塌非线性分析 |
4.6 碰撞及倒塌分析程序 |
4.7 本章小结 |
第5章 不确定环境平台延寿决策模型 |
5.1 平台全寿命周期成本 |
5.2 平台运行的主要风险 |
5.3 老龄平台延寿决策模型 |
5.4 海洋平台延寿案例 |
5.5 计算与结果分析 |
5.6 平台延寿决策模块程序 |
5.7 本章小结 |
第6章 海洋平台数字安全仿真系统 |
6.1 平台安全数字化系统框架 |
6.2 平台安全系统数据库 |
6.3 平台安全虚拟仿真环境 |
6.4 平台安全评估程序模块 |
6.5 SASOS软件功能简介 |
6.6 SASOS工程应用实例 |
6.7 本章小结 |
第7章 结论及展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 建议今后开展的研究 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
发表论文情况 |
申请软件版权情况 |
参加学术会议情况 |
参加科研项目情况 |
致谢 |
作者简介 |
(8)基于动力特性的海上风力发电支撑结构优化技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 海上风力发电 |
1.3.2 结构优化技术 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 本文主要研究工作 |
1.4.3 研究工作的范围 |
1.5 论文结构 |
参考文献 |
2 海上风力发电技术 |
2.1 引言 |
2.2 海上风电机组 |
2.2.1 发展现状 |
2.2.2 风电机组资料 |
2.3 海洋环境荷载 |
2.3.1 风机荷载 |
2.3.2 风荷载 |
2.3.3 浪流荷载 |
2.3.4 其它荷载 |
2.4 海上风电支撑结构 |
2.4.1 风机塔架 |
2.4.2 风电机组基础结构 |
2.4.3 过渡段 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
3 海上风力发电支撑结构优化技术 |
3.1 引言 |
3.2 海上风机动力特性 |
3.2.1 动力学问题 |
3.2.2 理想单自由度体系 |
3.2.3 广义单自由度体系 |
3.2.4 风机动力特性约束 |
3.2.5 海洋环境动力激励 |
3.3 支撑结构刚柔体系分类 |
3.3.1 柔性结构 |
3.3.2 刚柔性结构 |
3.3.3 刚性结构 |
3.4 基于ANSYS的优化设计技术 |
3.4.1 优化设计相关概念 |
3.4.2 优化设计基本原理 |
3.4.3 优化设计过程与步骤 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
4 基于动力特性的海上单立柱支撑结构优化技术 |
4.1 引言 |
4.2 单立柱支撑结构特点 |
4.2.1 结构形式 |
4.2.2 工程特点 |
4.2.3 动力特性 |
4.3 单立柱支撑结构优化设计技术 |
4.3.1 设计参量 |
4.3.2 状态变量 |
4.3.3 目标函数 |
4.3.4 优化算例 |
4.4 单立柱支撑结构敏感性分析及方案决策 |
4.4.1 柔性单立柱支撑结构设计参数敏感性分析 |
4.4.2 刚柔性单立柱支撑结构设计参数敏感性分析 |
4.4.3 刚性单立柱支撑结构设计参数敏感性分析 |
4.4.4 综合决策(风机瓦数、水深、轮毂高度) |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
5 基于动力特性的海上格构式支撑结构优化技术 |
5.1 引言 |
5.2 格构式支撑结构特点 |
5.2.1 结构形式 |
5.2.2 工程特点 |
5.2.3 动力特性 |
5.3 格构式支撑结构优化设计技术 |
5.3.1 设计参量 |
5.3.2 状态变量 |
5.3.3 目标函数 |
5.3.4 优化算例 |
5.4 格构式支撑结构方案决策及敏感性分析 |
5.4.1 柔性格构式支撑结构设计参数敏感性分析 |
5.4.2 刚柔性格构式支撑结构设计参数敏感性分析 |
5.4.3 刚性格构式支撑结构设计参数敏感性分析 |
5.4.4 综合决策(风机瓦数、水深、轮毂高度) |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
6 海上采油平台改造成风电支撑的结构可行性探讨 |
6.1 引言 |
6.2 采油平台与格构式支撑结构体系 |
6.2.1 工程背景 |
6.2.2 支撑结构数值模型 |
6.3 受力特性对比分析 |
6.3.1 固有频率约束限制 |
6.3.2 风机参数及海洋环境荷载 |
6.3.3 支撑结构体系动力特性分析 |
6.3.4 支撑结构体系刚度分析 |
6.3.5 支撑结构体系强度分析 |
6.3.6 参数敏感性分析 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
7 海上风电支撑结构优化仿真设计平台 |
7.1 引言 |
7.2 总体设计 |
7.2.1 单立柱式风电支撑结构优化仿真平台 |
7.2.2 格构式风电支撑结构优化仿真平台 |
7.2.3 总体界面及程序流程 |
7.3 功能及界面设计 |
7.3.1 模型自动生成模块 |
7.3.2 静力分析模块 |
7.3.3 动力特性分析模块 |
7.3.4 优化仿真分析模块 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
8 研究结论及展望 |
论文创新点摘要 |
附录1:表一览 |
附录2:图一览 |
致谢 |
个人简历 |
攻读博士学位期间发表(录用)的论文 |
攻读博士学位期间参加的科研项目 |
攻读博士学位期间获得奖励 |
(9)近海风机基础结构选型优化与疲劳分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究选题背景 |
1.2 近海风力发电技术研究综述 |
1.2.1 海上风力发电现状 |
1.2.2 近海风电发展趋势 |
1.3 结构与选型优化研究综述 |
1.3.1 工程结构的选型优化 |
1.3.2 结构优化设计 |
1.4 管节点疲劳分析的应用状况 |
1.5 本文主要内容 |
2 近海风机基础结构型式的模糊优选 |
2.1 概述 |
2.2 多目标模糊决策理论与过程 |
2.2.1 建立决策集和评价因素集 |
2.2.2 隶属度计算 |
2.2.3 确定权向量 |
2.2.4 模糊优选理论模型 |
2.2.5 多层模糊优选理论模型 |
2.3 近海风机基础选型与设计 |
2.3.1 某拟建近海风电场概况 |
2.3.2 工程地质 |
2.3.3 桩型选择 |
2.3.4 风机基础结构方案设计 |
2.4 基础结构型式方案模糊优选 |
2.4.1 方案集的建立 |
2.4.2 基于非(半)结构性因素的基础结构型式的模糊优选 |
2.4.3 基于结构性因素的基础结构型式的模糊优选 |
2.4.4 基于综合系统的基础结构型式的模糊优选 |
2.5 本章小结 |
3 近海风机基础结构的优化设计 |
3.1 概述 |
3.2 结构优化设计策略 |
3.3 ANSYS软件的应用 |
3.3.1 ANSYS程序计算波浪载荷 |
3.3.2 ANSYS软件优化技术 |
3.4 优化过程及结果分析 |
3.4.1 分析过程 |
3.4.2 优化结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 疲劳分析 |
4.1 概述 |
4.1.1 疲劳破坏的概念 |
4.1.2 疲劳破坏的特点 |
4.1.3 疲劳载荷的类型与基本术语 |
4.1.4 确定疲劳寿命的方法 |
4.2 S-N曲线法 |
4.2.1 S-N曲线 |
4.2.2 简化的疲劳分析 |
4.2.3 谱分析法 |
4.3 三桩基础结构的疲劳分析 |
4.3.1 简单管节点疲劳分析过程及结果 |
4.3.2 谱分析法过程及结果 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(10)基于性能的抗冰导管架结构风险设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 渤海抗冰导管架结构设计思想发展 |
1.3 抗冰导管架结构设计的主要问题 |
1.3.1 冰荷载问题 |
1.3.2 冰激振动问题 |
1.3.3 抗冰结构的失效模式问题 |
1.3.4 抗冰结构的设计问题 |
1.4 研究现状 |
1.4.1 冰荷载研究概况 |
1.4.2 冰激振动与冰振响应研究概况 |
1.4.3 抗冰平台失效模式与风险分析研究概况 |
1.4.4 海洋平台优化设计研究概况 |
1.4.5 基于性能的结构设计研究概况 |
1.5 本文主要工作 |
1.5.1 基于性能的结构设计理论 |
1.5.2 抗冰导管架结构实时监测 |
1.5.3 抗冰导管架结构失效模式分析 |
1.5.4 冰激振动下抗冰平台动力失效量化分析 |
1.5.5 抗冰导管架结构失效概率分析 |
1.5.6 基于性能的抗冰导管架结构风险设计 |
参考文献 |
2 基于性能的结构设计理论 |
2.1 前言 |
2.2 投资-效益准则 |
2.3 基于投资-效益准则的结构优化设计模型 |
2.4 结构寿命周期总费用评估 |
2.4.1 结构寿命周期总费用评估中的贴现率 |
2.4.2 结构初始费用 |
2.4.3 结构检查维护费用 |
2.4.4 结构失效损失费用 |
2.5 基于性能的抗冰导管架结构风险设计中存在的问题 |
2.6 小结 |
参考文献 |
3 抗冰导管架结构的现场监测与分析 |
3.1 前言 |
3.2 渤海抗冰平台的现场原型监测系统 |
3.2.1 监测内容 |
3.2.2 监测系统 |
3.3 基于现场原形结构的冰荷载研究 |
3.3.1 静冰力作用模型 |
3.3.2 动冰力作用模型 |
3.4 冰激平台结构监测响应分析 |
3.4.1 抗冰结构冰激振动响应分析 |
3.4.2 冰激抗冰平台上部设施振动响应分析 |
3.5 小结 |
参考文献 |
4 抗冰导管架结构的失效模式分析 |
4.1 前言 |
4.2 冰与柔性抗冰结构相互作用 |
4.2.1 冰与直立抗冰结构的作用 |
4.2.2 冰与锥体抗冰结构的作用 |
4.2.3 抗冰结构动力特性分析 |
4.3 抗冰导管架结构失效模式分析 |
4.3.1 极值静冰荷载下结构的安全失效 |
4.3.2 动冰荷载下结构的失效 |
4.3.2.1 动冰荷载下抗冰结构疲劳失效模式分析 |
4.3.2.2 动冰荷载下抗冰结构加速度失效模式分析 |
4.3.3 冰荷载下海洋平台的主要失效模式和判别指标 |
4.4 小结 |
参考文献 |
5 冰激振动下抗冰导管架结构失效量化分析 |
5.1 前言 |
5.2 基于监测的抗冰结构疲劳寿命估算 |
5.2.1 疲劳寿命评估方法 |
5.2.2 疲劳应力分析方法 |
5.2.3 应用实例 |
5.3 冰激振动对作业人员的风险评估 |
5.3.1 振动对人体影响要素与评价指标及国家标准 |
5.3.2 海冰引起的平台的振动响应分析 |
5.3.3 数据处理与结论 |
5.4 冰激振动下抗冰平台上部结构动力分析 |
5.4.1 冰激平台管线系统振动力学模型 |
5.4.2 单元管系结构的受力分析 |
5.4.3 单元管线结构的频率计算 |
5.4.4 冰激平台管线振动的数值分析 |
5.4.5 冰激振动下海洋平台上部管法兰振动分析 |
5.4.5.1 法兰组成及连接机理 |
5.4.5.2 振动下法兰失效力学分析 |
5.5 小结 |
参考文献 |
6 抗冰导管架结构失效概率分析 |
6.1 前言 |
6.2 极值静冰荷载下结构的体系可靠度近似算法 |
6.2.1 海洋平台整体可靠度的近似分析 |
6.2.2 海洋平台结构整体抗力的概率统计特性 |
6.2.3 极值冰荷载下平台结构响应的概率统计特性 |
6.2.4 算例分析 |
6.3 抗冰海洋平台结构动力可靠度分析 |
6.3.1 等效线性单自由度体系的建立 |
6.3.2 单自由度线性系统的动力可靠性计算 |
6.3.3 算例分析 |
6.4 抗冰平台疲劳可靠性分析 |
6.4.1 冰区疲劳环境 |
6.4.2 随机冰载作用下海洋平台管节点的等效应力幅计算 |
6.4.3 冰振下抗冰平台疲劳可靠性计算 |
6.4.4 算例分析 |
6.5 小结 |
参考文献 |
7 基于性能的抗冰导管架结构风险设计 |
7.1 前言 |
7.2 抗冰振海洋平台结构的性能要求 |
7.2.1 极值静力性能要求 |
7.2.2 动力性能要求 |
7.3 抗冰导管架结构寿命期内总费用评估 |
7.3.1 结构初始费用评估 |
7.3.2 结构检查维护费用评估 |
7.3.3 结构失效损失费用评估 |
7.3.3.1 极端冰荷载下失效模式损失费用 |
7.3.3.2 动冰荷载下失效模式损失费用 |
7.4 基于投资-效益准则的抗冰导管架结构优化模型 |
7.5 基于投资-效益准则的冰区海洋平台优化设计算例 |
7.5.1 JZ20-2MSW平台初始费用 |
7.5.2 寿命期内JZ20-2MSW平台损失费用 |
7.5.3 寿命期内JZ20-2MSW平台的期望总费用 |
7.6 小结 |
参考文献 |
8 结论与展望 |
8.1 本文工作总结 |
8.2 研究展望 |
攻读博士学位期间发表论文情况 |
博士生期间参加的科研项目 |
创新点摘要 |
致谢 |
四、近海导管架平台的模糊选型优化(论文参考文献)
- [1]海上风电建设项目的风险管理研究[D]. 于自强. 北京邮电大学, 2020(04)
- [2]水下夹桩器可靠性研究与结构优化[D]. 杨思蝶. 哈尔滨工程大学, 2019(03)
- [3]液压顶升式浮托安装系统关键技术研究[D]. 陈潇. 哈尔滨工程大学, 2019(04)
- [4]典型海洋平台结构优化设计研究进展[A]. 李海军,陆超. 第十七届中国科协年会——分6 中国海洋工程装备技术论坛论文集, 2015
- [5]近海重力式风机基础选型优化与可靠性研究[D]. 李荣敏. 大连理工大学, 2010(10)
- [6]深水导管架海洋平台安全可靠性分析及优化设计[D]. 修宗祥. 中国石油大学, 2010(01)
- [7]海洋导管架平台安全数字化技术研究[D]. 杨冬平. 中国石油大学, 2010(01)
- [8]基于动力特性的海上风力发电支撑结构优化技术研究[D]. 孟珣. 中国海洋大学, 2010(07)
- [9]近海风机基础结构选型优化与疲劳分析[D]. 吴芳和. 大连理工大学, 2009(09)
- [10]基于性能的抗冰导管架结构风险设计研究[D]. 张大勇. 大连理工大学, 2007(08)