极端海洋环境对海洋平台疲劳寿命的影响 被引量：6

1

作者 黄维平 刘超 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2012年第3期125-130,共6页

基于渤海和南海的海洋平台设计环境条件,分析了近年来我国近海极端海洋环境条件的发生规律及其对海洋平台疲劳设计条件的冲击。采用Miner’s线性累积疲劳损伤准则和疲劳可靠性理论,研究了极端海况引起的疲劳损伤对海洋平台疲劳寿命的影... 基于渤海和南海的海洋平台设计环境条件,分析了近年来我国近海极端海洋环境条件的发生规律及其对海洋平台疲劳设计条件的冲击。采用Miner’s线性累积疲劳损伤准则和疲劳可靠性理论,研究了极端海况引起的疲劳损伤对海洋平台疲劳寿命的影响,提出了考虑极端海洋环境条件的海洋平台疲劳设计方法。研究表明,由于近年来全球气候变换带来的极端气象条件频发,导致海洋工程结构经历传统意义上的多年一遇海洋环境条件的概率大大增加,使得现行的海洋平台疲劳设计条件偏离了实际的海洋环境条件。数值算例表明,极端海况引起的疲劳损伤在总的疲劳损伤的比例大大增加,甚至成为疲劳损伤的主要部分。因此,这些极端海况引起的疲劳损伤对结构疲劳寿命的影响不容忽略,考虑极端海洋环境条件的海洋平台疲劳设计符合近年来的灾害性海况频发的现状。 展开更多

关键词 海洋平台 疲劳损伤 疲劳寿命 疲劳设计 极端海况

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钢悬链式立管出平面运动刚体模态试验研究 被引量：5

2

作者 付雪鹏 黄维平 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2018年第5期114-120,共7页

钢悬链式立管为深海浮式生产系统油气输送的首选立管。基于钢悬链式立管刚体摆动模型,通过理论分析和模型试验,研究了钢悬链式立管出平面运动的动力学特性,验证了作者此前提出的钢悬链式立管出平面运动的刚体模态特征。研究表明,在海洋... 钢悬链式立管为深海浮式生产系统油气输送的首选立管。基于钢悬链式立管刚体摆动模型,通过理论分析和模型试验,研究了钢悬链式立管出平面运动的动力学特性,验证了作者此前提出的钢悬链式立管出平面运动的刚体模态特征。研究表明,在海洋环境荷载作用下,波浪力和涡激升力引起的悬链式立管振动不仅有弯曲变形模态,也存在刚体摆动模态。对于钢悬链式立管,刚体摆动将使触地区产生附加弯矩,从而增大了应力、加速了疲劳损伤。 展开更多

关键词 钢悬链式立管 刚体模态 模型试验 振动测试 出平面运动

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国内外海上风电机组基础结构设计标准浅析 被引量：9

3

作者 孙文 刘超 +2 位作者 张平 张积乐 黄维平 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2014年第6期128-136,共9页

对国内外海上风电机组基础结构设计规范和相关标准进行了对比研究,结合我国海上风电机组基础结构设计开发中遇到的问题,论述海上风电机组基础结构设计中关于安全理念和设计荷载的设计方法和标准;分析对比各国规范对海上风电机组基础结... 对国内外海上风电机组基础结构设计规范和相关标准进行了对比研究,结合我国海上风电机组基础结构设计开发中遇到的问题,论述海上风电机组基础结构设计中关于安全理念和设计荷载的设计方法和标准;分析对比各国规范对海上风电机组基础结构设计的推荐做法,剖析各国规范的设计理念和方法;比较海上风电机组基础结构与海洋石油平台在设计理念和设计标准方面的异同,并根据海上风电和海洋油气的行业特点,分析海上风电机组基础结构设计规范和海洋石油平台设计规范对于海上风电机组基础结构设计的适用性。在此基础上,基于我国海洋工程技术和海上风电产业的发展水平,提出发展我国海上风电机组基础结构的设计建议,指出我国海上风电开发中应注意和避免发生的问题。 展开更多

关键词 海上风电 基础结构 风力发电 设计标准 结构设计

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基于双行程液压传动的振荡浮子式波浪能发电系统仿真研究 被引量：10

4

作者 宋文杰 史宏达 刘鹏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期256-260,共5页

提出一种基于双行程做功的液压传动方式,可提高能量的利用率并实现功率的更稳定输出。首先建立该发电系统的数学模型,然后利用Matlab/Simulink工具对该模型进行仿真分析,最后搭建该系统的物理试验模型,进行试验验证。仿真及试验结果表明... 提出一种基于双行程做功的液压传动方式,可提高能量的利用率并实现功率的更稳定输出。首先建立该发电系统的数学模型,然后利用Matlab/Simulink工具对该模型进行仿真分析,最后搭建该系统的物理试验模型,进行试验验证。仿真及试验结果表明:该系统能实现从不稳定波浪能到较稳定电能的输出,功率波动在25%以内。 展开更多

关键词 双行程做功 液压传动 振荡浮子式 波浪能发电 仿真研究

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钢悬链式立管涡激振动流固耦合非线性分析方法研究 被引量：7

5

作者 刘娟 黄维平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期41-45,共5页

随着油气资源勘探和开发活动不断向深海发展,钢悬链式立管(SCRs)成为深海浮式生产系统油气输送的首选立管,涡激振动是钢悬链式立管设计的核心问题。运用柔性索理论,采用具有弯曲刚度的大挠度细长梁模型模拟SCR,并根据提出的钢悬链式立... 随着油气资源勘探和开发活动不断向深海发展,钢悬链式立管(SCRs)成为深海浮式生产系统油气输送的首选立管,涡激振动是钢悬链式立管设计的核心问题。运用柔性索理论,采用具有弯曲刚度的大挠度细长梁模型模拟SCR,并根据提出的钢悬链式立管非锁定区考虑流固耦合的两向涡激振动模型,研究立管尤其是触地点处的涡激振动特性,算例表明,考虑流固耦合的两向涡激振动模型能够较好的模拟钢悬链式立管的涡激振动,可进行均匀流场中涡激振动的研究分析;钢悬链式立管触地点处的涡激振动响应较大且复杂,应作为SCR涡激振动研究的关键点。 展开更多

关键词 钢悬链式立管 涡激振动 大挠度细长梁 触地点 流固耦合

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海上风电场基础结构设计综述 被引量：23

6

作者 黄维平 李兵兵 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2012年第2期150-156,共7页

针对我国海上风电场开发建设的现状和发展趋势,结合海上风电场基础结构设计研发现状和存在的问题,探讨海上风电场基础结构设计的关键问题——设计理念、设计方法和设计标准等,分析海上风电场基础结构的结构、荷载和服役特点,分析海上风... 针对我国海上风电场开发建设的现状和发展趋势,结合海上风电场基础结构设计研发现状和存在的问题,探讨海上风电场基础结构设计的关键问题——设计理念、设计方法和设计标准等,分析海上风电场基础结构的结构、荷载和服役特点,分析海上风电场基础结构与水工结构和海洋石油平台设计的异同。并根据海上风电和海洋石油的行业特点,分析API规范和DNV规范对于海上风电场基础结构设计的适用性,阐述了海上风电场基础结构设计的特殊性、荷载取值和参考标准等问题。基于我国海洋工程技术发展水平和海上风电产业的发展趋势,提出发展适合我国国情的海上风电场基础结构型式及设计,指出我国海上风电产业发展应注意和避免发生的问题。 展开更多

关键词 海上风电 基础结构 风力发电 结构设计

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基于链轮链条传动的振荡浮子运动性能仿真研究 被引量：2

7

作者 宋文杰 刘鹏 +4 位作者 温京亚 蒋庆林 刘巧君 史宏达 王磊 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第9期1415-1422,共8页

文章提出了一种基于链轮链条传动的振荡浮子式波浪能转换装置,该装置可提高二级能量转换过程的效率。文章首先介绍了链轮链条传动的工作原理,并对浮子在链轮链条作用下的受力情况进行了分析;然后以链轮链条传动的振荡浮子运动性能为主... 文章提出了一种基于链轮链条传动的振荡浮子式波浪能转换装置,该装置可提高二级能量转换过程的效率。文章首先介绍了链轮链条传动的工作原理,并对浮子在链轮链条作用下的受力情况进行了分析;然后以链轮链条传动的振荡浮子运动性能为主要研究内容,利用Matlab/Simulink软件仿真分析了浮子在不同波高及加载条件下的运动位移和速度变化情况,并通过水工物理模型试验进行了对比验证。仿真与试验结果表明:链轮链条传动方案具有高效性及可行性,可为该类装置的设计优化提供参考依据。 展开更多

关键词 波浪能 振荡浮子 链轮链条 运动性能 仿真研究

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自升式平台桩基土体变形规律与破坏机理分析 被引量：8

8

作者 张其一 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期111-116,共6页

研究自升式平台桩基土体的变形规律与失稳机理,对合理评价平台桩基的稳定性具有十分重要的意义。本文基于Galerkin数值分析方法,采用网格重绘与插值技术,利用Abaqus/Stand的牛顿求解方法对平台插桩过程进行大变形分析,较为准确地研究了... 研究自升式平台桩基土体的变形规律与失稳机理,对合理评价平台桩基的稳定性具有十分重要的意义。本文基于Galerkin数值分析方法,采用网格重绘与插值技术,利用Abaqus/Stand的牛顿求解方法对平台插桩过程进行大变形分析,较为准确地研究了边界非线性对土体变形规律与破坏机理的影响。通过Abaqus二次开发接口,合理地模拟了桩土界面摩擦特性,以及海床土层剪切强度沿深度非均匀变化特性对海床极限承载能力和破坏机理的影响。揭示了插桩过程中桩周土体的变形规律与失稳模式,给出了插桩入泥深度与极限承载力曲线,并将计算结果同Skempton、Hansen等计算公式进行了合理对比。结果表明:本文给出的桩基土体变形规律与破坏机理,能够较为合理地揭示自升式平台插桩过程中海床土体的大变形特性,以及较为合理地评估自升式平台桩基极限承载能力。 展开更多

关键词 自升式平台 大变形分析 变形规律 破坏机理 ABAQUS

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复合加载情况下六自由度圆形基础失稳模式与极限承载能力研究 被引量：3

9

作者 张其一 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期559-566,共8页

海洋工程中结构物除了受到自身重力作用外,往往还受到海风、海浪、海流等的作用,使得海床土体中的基础一般受到集中力、弯矩和扭矩的联合作用,这一受力状态称为结构物基础的复合加载模式。详细研究复合加载模式下海床土体的失稳模式和... 海洋工程中结构物除了受到自身重力作用外,往往还受到海风、海浪、海流等的作用,使得海床土体中的基础一般受到集中力、弯矩和扭矩的联合作用,这一受力状态称为结构物基础的复合加载模式。详细研究复合加载模式下海床土体的失稳模式和极限承载能力,对海洋结构物的安全运行至关重要。以三维空间内圆形基础为研究对象,基于土体弹塑性极限平衡原理,利用非线性有限元分析软件ABAQUS,对空间六自由度圆形基础极限承载能力进行详细的数值分析。基于上述计算分析结果,揭示了单调加载情况下土体的失稳机理与极限承载能力,给出了复合加载模式下海床土体破坏包络面方程。给出的土体失稳模式和破坏包络面方程能够合理地评估复合加载模式下海床土体的极限承载能力。 展开更多

关键词 ABAQUS复合加载 极限承载力 失稳模式 六自由度

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砂性海床管道承载能力与入泥深度上限分析 被引量：1

10

作者 张其一 董小松 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期121-127,64,共8页

本文基于刚塑性极限分析理论,按照Hill塑性破坏模式,构建了砂性海床土体运动许可速度场。对饱和不排水砂性海床上浅埋圆形管道的极限承载能力以及管道的入泥深度进行了理论推导,给出了浅埋圆形管道承载能力与入泥深度的上限解答。同时,... 本文基于刚塑性极限分析理论,按照Hill塑性破坏模式,构建了砂性海床土体运动许可速度场。对饱和不排水砂性海床上浅埋圆形管道的极限承载能力以及管道的入泥深度进行了理论推导,给出了浅埋圆形管道承载能力与入泥深度的上限解答。同时,为了验证本文给出的承载能力和入泥深度上限解答的合理性,将计算结果与国内外规范中常用的Terzaghi等计算公式进行了对比分析。对比结果证实了本文上限解答与失稳模式较为合理。 展开更多

关键词 上限分析 运动许可速度场 极限承载力 入泥深度 砂性海床

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复合加载下6自由度圆形基础的极限承载力

11

作者 张其一 张颖 王琦 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期96-100,共5页

基于土体塑性极限平衡原理,以6自由度圆形基础为研究对象,利用非线性有限元分析软件Abaqus,对圆形基础极限承载能力进行了数值分析.研究结果表明:三维荷载空间中,复合加载模式下竖向荷载对海床地基破坏包络面的形状和大小的影响比较明显... 基于土体塑性极限平衡原理,以6自由度圆形基础为研究对象,利用非线性有限元分析软件Abaqus,对圆形基础极限承载能力进行了数值分析.研究结果表明:三维荷载空间中,复合加载模式下竖向荷载对海床地基破坏包络面的形状和大小的影响比较明显;圆形基础对应的破坏包络面曲线比二维条形基础对应的包络面曲线圆滑,包络面曲线不存在斜率突变段;圆形基础上水平荷载分量与力矩荷载分量对破坏包络面形状和大小影响较强,而扭矩荷载分量对破坏包络面形状和大小影响较弱.同时,提出了荷载分量对复合加载模式下海床土体破坏包络面方程的影响判别公式. 展开更多

关键词 圆形基础 复合加载 极限承载力 失稳模式 6自由度

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流-固-土多项耦合六自由度单、双向静动态加载仪研发与应用

12

作者 张其一 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期119-124,共6页

为研究复合加载模式下三维荷载空间内海洋土变形机理与承载能力,自主研发了能够实现六自由度单、双向复杂加载路径的流-固-土耦合静、动态土工试验仪。该设备能够实现多自由度情况下静力与动力的复杂加载路径试验,能够模拟复杂的海洋环... 为研究复合加载模式下三维荷载空间内海洋土变形机理与承载能力,自主研发了能够实现六自由度单、双向复杂加载路径的流-固-土耦合静、动态土工试验仪。该设备能够实现多自由度情况下静力与动力的复杂加载路径试验,能够模拟复杂的海洋环境荷载作用。详细的阐述了设备研发原理、多自由度控制模式与技术参数确定中的若干问题,为日后相关土工试验设备的研制提供了参考价值。初步试验结果表明:该试验设备能够较为准确地研究微观情况下海洋土体的变形规律、破坏机理与极限承载能力;设备中的耦合加载控制方法,能够用于研究复合加载模式下三维荷载空间内海床土体的极限承载能力;文中给出的Plc控制模块、采集模块能够较为准确地提高数据的测量与采集精度。 展开更多

关键词 海洋土 流-固-土耦合 土工试验 极限承载力

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