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深水导管架平台波浪动力响应及参数敏感性分析
1
作者 柴俊凯 徐辉 刘圆 《船海工程》 北大核心 2024年第1期127-131,共5页
考虑到300 m级导管架平台的自振周期与自升式平台极为接近,自升式平台的波浪动力响应分析方法在理论上可应用于深水导管架平台,但应用前需要进行参数敏感性分析,采用SACS软件建立300 m级导管架平台有限元模型,结合JONSWAP波浪谱、利用... 考虑到300 m级导管架平台的自振周期与自升式平台极为接近,自升式平台的波浪动力响应分析方法在理论上可应用于深水导管架平台,但应用前需要进行参数敏感性分析,采用SACS软件建立300 m级导管架平台有限元模型,结合JONSWAP波浪谱、利用线性叠加法构造满足高斯性条件的随机波浪;基于时域分析法,进行在随机波浪载荷下的结构动力响应分析;采用Winterstein/Jensen方法计算平台基底剪力和倾覆力矩的最可能最大值,以及动力放大系数;对波浪瞬态变化、模拟步长和时长、随机种子等参数对动力放大系数进行敏感性分析,结果表明,动力放大系数对波浪瞬态变化较为敏感、对模拟步长和时长,以及随机种子极为敏感。采用Winterstein/Jensen方法进行深水导管架平台动力响应分析时,基于敏感性分析得出的参数可获得更合理、准确的动力放大系数。 展开更多
关键词 深水导管架平台 Winterstein/Jensen方法 最可能最大值 动力放大系数 时域分析方法 敏感性分析
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海洋平台疲劳寿命预测的优化分析 被引量：2
2
作者 范强 徐辉 柴俊凯 《石油工程建设》 2022年第3期8-13,共6页
针对目前海洋平台延寿评估过程中频繁出现的谱疲劳分析的计算寿命远小于平台服役年限的现状,从谱疲劳分析和时域疲劳分析的基本原理和求解过程出发,对两者的优劣性进行深入研究。研究结果表明时域疲劳分析方法可以得到较谱疲劳分析方法... 针对目前海洋平台延寿评估过程中频繁出现的谱疲劳分析的计算寿命远小于平台服役年限的现状,从谱疲劳分析和时域疲劳分析的基本原理和求解过程出发,对两者的优劣性进行深入研究。研究结果表明时域疲劳分析方法可以得到较谱疲劳分析方法更精准的疲劳损伤结果,但需要耗费巨量的计算时间。研究进一步阐明了造成节点疲劳寿命计算值偏低的主要原因,指出了优化疲劳寿命的主要措施和途径,并建立了谱分析与时域分析相结合的结构寿命评估方法。该方法通过谱疲劳分析进行疲劳敏感节点的筛选,以热点损伤散布图的方式确定损伤主贡献海况,再利用时域分析方法优化主贡献海况下的损伤结果。该方法解决了谱分析结果过于保守而全时域分析过程过于耗时的问题,可作为平台结构设计或延寿评估时合理挖掘其疲劳强度潜力的重要手段。 展开更多
关键词 疲劳损伤 疲劳寿命 谱疲劳分析 时域疲劳分析 疲劳贡献海况
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自升式平台二次弯矩载荷计算与施加方法对比 被引量：3
3
作者 曲健冰 李红涛 柴俊凯 《船海工程》 北大核心 2017年第2期113-116,共4页
考虑到自升式平台的二次弯矩载荷作为其承受载荷的重要组成部分,各船级社规范中对其均提出了考虑的要求,但仅给出了二次位移的计算方法,对于在有限元计算过程中如何将其施加到模型中并未给出明确的指导,利用ANSYS软件的非线性求解器,考... 考虑到自升式平台的二次弯矩载荷作为其承受载荷的重要组成部分,各船级社规范中对其均提出了考虑的要求,但仅给出了二次位移的计算方法,对于在有限元计算过程中如何将其施加到模型中并未给出明确的指导,利用ANSYS软件的非线性求解器,考虑大位移对计算结果的影响,对各种载荷施加方法进行综合评价。对比计算发现各载荷施加方法对桩腿的具体受力情况影响颇大,以弯矩的形式施加与平台约束点的方法最为合理。证实了SACS软件在自升式平台P-deta载荷自动计算和施加的适用性。 展开更多
关键词 自升式平台 P-deta施加方式 二次弯矩 大位移
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基于Winterstein/Jensen方法的深水海洋平台动力响应分析 被引量：1
4
作者 徐辉 范强 +1 位作者 柴俊凯 刘圆 《石油工程建设》 2022年第4期20-25,共6页
深水海洋平台整体刚度小,固有周期更加接近波浪的高能量区域,动力响应的影响较一般水深的平台更为显著。以往通过多个随机波浪响应的最大动基底剪力和最大静基底剪力之比的均值确定DAF(动力放大系数)的方法(均值法)缺乏规范和理论依据... 深水海洋平台整体刚度小,固有周期更加接近波浪的高能量区域,动力响应的影响较一般水深的平台更为显著。以往通过多个随机波浪响应的最大动基底剪力和最大静基底剪力之比的均值确定DAF(动力放大系数)的方法(均值法)缺乏规范和理论依据。基于SNAME规范推荐的Winterstein方法,给出了深水平台的MPME(最可能极值)和DAF的计算要求和过程,结合实际平台案例进行分析并与均值法结果进行了对比,指出了Winterstein方法的优点,可作为深水海洋平台动力响应分析的推荐分析方法,为平台结构设计提供参考。 展开更多
关键词 深水海洋平台 随机波浪 动力响应 动力放大系数 Winterstein方法
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海洋平台冰激振动响应的数值分析方法研究 被引量：1
5
作者 徐辉 柴俊凯 《石油工程建设》 2020年第S01期1-7,共7页
结合中国船级社发布的《固定式海洋钢制结构冰激振动与冰激疲劳分析指南》,以渤海某平台为例,分析了不同海冰速度、海冰厚度对平台振动响应和疲劳损伤的影响,并给出了冰激疲劳的计算方法。分析发现:第一,在慢冰速下(0.1 m/s以下),海冰-... 结合中国船级社发布的《固定式海洋钢制结构冰激振动与冰激疲劳分析指南》,以渤海某平台为例,分析了不同海冰速度、海冰厚度对平台振动响应和疲劳损伤的影响,并给出了冰激疲劳的计算方法。分析发现:第一,在慢冰速下(0.1 m/s以下),海冰-结构会发生稳态振动,且由于该速度范围为目前渤海海域较高概率冰速,在该冰速下结构的损伤较为显著;第二,随着冰厚的增加(17.5 cm),高冰速(0.4 m/s以上)对结构损伤的作用也会加剧,但由于其所占概率的比例较低,对结构累计损伤的作用效果并不明显;第三,根据平台的自振频率,存在一个临界冰厚(12.5 cm),在该范围内,海冰-结构的作用主要受冰速影响。 展开更多
关键词 海冰速度 海冰厚度 平台振动响应 结构疲劳损伤 平台自振频率
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自升式作业支持平台环境适应性快速评估 被引量：1
6
作者 柴俊凯 唐广银 周涵 《中国海洋平台》 2020年第5期71-75,共5页
介绍自升式作业支持平台的作业特点及应用前景,引入平台环境适应性评估的设计思路和基于环境适应性评估的作业策略选取原则,满足平台作业策略的安全性、高效性、经济性等基本要求。软件基于Visual Basic语言,以SACS为计算核心实现自升... 介绍自升式作业支持平台的作业特点及应用前景,引入平台环境适应性评估的设计思路和基于环境适应性评估的作业策略选取原则,满足平台作业策略的安全性、高效性、经济性等基本要求。软件基于Visual Basic语言,以SACS为计算核心实现自升式作业支持平台的环境适应性快速评估。结合算例证明,基于环境适应性开发的软件对自升式作业支持平台更好地服务海洋工程市场具有重要意义。 展开更多
关键词 自升式作业支持平台 环境适应性 快速评估 Visual Basic
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风电安装平台环境图谱计算软件应用分析 被引量：1
7
作者 柴俊凯 唐广银 周涵 《船海工程》 北大核心 2018年第5期150-153,159,共5页
针对风电安装平台环境图谱计算过程中存在的人工效率低、不能满足工程需要的问题,以Visual Basic为编程语言,结合CCS规范及sname推荐做法开发环境图谱计算软件,以某4腿风电安装平台为算例,建立不同水深和边界条件下的有限元模型,不同工... 针对风电安装平台环境图谱计算过程中存在的人工效率低、不能满足工程需要的问题,以Visual Basic为编程语言,结合CCS规范及sname推荐做法开发环境图谱计算软件,以某4腿风电安装平台为算例,建立不同水深和边界条件下的有限元模型,不同工况图谱计算结果表明,边界条件、水深、风速等因素对图谱形状有较大影响,且影响趋势符合工程的实际经验,证实该软件在快速计算环境图谱方面是有效和可行的。 展开更多
关键词 风电安装平台 环境图谱 VB
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基于风险的海洋平台抗震设计过程 被引量：1
8
作者 柴俊凯 刘圆 黄磊 《石油工程建设》 2021年第S02期41-46,共6页
地震分析是海洋平台设计的重要部分,陆上地震设计的不断发展也促进了海洋工程结构设计方法的进步,API RP 2A 22nd和API RP 2EQ基于陆上抗震设计的经验引入了基于风险的地震设计方法。通过对API相关地震分析要求的升版背景和理论体系的研... 地震分析是海洋平台设计的重要部分,陆上地震设计的不断发展也促进了海洋工程结构设计方法的进步,API RP 2A 22nd和API RP 2EQ基于陆上抗震设计的经验引入了基于风险的地震设计方法。通过对API相关地震分析要求的升版背景和理论体系的研究,梳理了API RP 2EQ的地震分析过程和设计要求与之前API相关要求的区别,并结合案例对不同ALE地震分析方法的结果进行了对比和讨论,便于工程人员设计参考。 展开更多
关键词 API RP 2EQ 地震风险分类 地震分析 海洋平台 韧性分析
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半潜式钻井平台冰级选取与结构加强措施
9
作者 柴俊凯 徐辉 刘圆 《石油工程建设》 2021年第S02期17-22,共6页
北极油气资源开采过程中,未加强的半潜式钻井平台在冰区航行时存在结构强度不足的问题。结合船级社、国际协会或组织有关冰区加强的最新研究进展,分析了冰级的划分方法、适用范围以及等效原则,阐述了半潜式钻井平台冰带划分及冰载荷作... 北极油气资源开采过程中,未加强的半潜式钻井平台在冰区航行时存在结构强度不足的问题。结合船级社、国际协会或组织有关冰区加强的最新研究进展,分析了冰级的划分方法、适用范围以及等效原则,阐述了半潜式钻井平台冰带划分及冰载荷作用原理。针对某原设计未考虑冰区结构加强的半潜式钻井平台,分析了其在ABS C0冰级下的结构强度,提出了冰区结构加强时冰级的选取原则和结构加强优化方法。 展开更多
关键词 结构加强 冰级 半潜式钻井平台
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