基于重要抽样法的导管架平台结构时变可靠性研究

来源 :东北石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:blanknan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
导管架平台结构常年在恶劣的海洋环境下工作,在服役期间安全性能是首要关切的问题。传统结构可靠性评估认为导管架平台结构抗力在设计基准时间内是一个定值,然而,导管架平台结构抗力会随着时间的推移而降低。因此,考虑抗力随时间降低的时变可靠性评估方法将更为准确。所以,本文同时考虑到施加载荷的不确定性和平台强度随服役时间降低的退化机制,利用蒙特卡洛重要抽样法,进行海上导管架平台结构的时变可靠性研究。(1)研究导管架平台结构环境荷载效应。首先建立导管架平台结构有限元模型,同时考虑波浪、海流荷载作用,确定其载荷效应值,并采用平面拟合法拟合出波浪和海流共同作用下载荷效应值曲面,从而确定波浪和海流的载荷效应函数;其次,单独考虑风载荷作用,确定其载荷效应函数;最后,综合考虑海风、海流和波浪耦合作用,确定导管架平台结构环境载荷效应。(2)研究导管架平台结构极限抗力。首先建立导管架平台结构的非线性有限元模型,并考虑导管架平台结构的桩-土作用,然后逐步施加环境载荷,利用非线性倒塌分析原理对导管架平台结构的极限抗力进行研究,最后确定出导管架平台结构的初始极限抗力。经分析可知,导管架平台结构在载荷作用45°方向的强度储备系数最低,这说明其在对角线方向的抵抗力较弱。(3)基于重要抽样法的导管架平台结构时变可靠性研究。首先,利用确定的环境载荷效应,建立导管架平台结构环境载荷效应概率模型;其次,分别考虑腐蚀效应、疲劳效应以及腐蚀和疲劳联合效应,确定对应的损伤模型,并求出各自的抗力衰减函数;最后,采用蒙特卡洛重要抽样方法对导管架平台结构进行时变可靠性计算,得到腐蚀、疲劳以及腐蚀和疲劳联合作用下的时变可靠指标衰减规律。结果表明:与传统可靠性评估相比,时变可靠性评估的可靠性指标更低,说明时变可靠性评估的方法更符合实际情况;蒙特卡洛重要抽样法求解导管架平台结构时变可靠性时,效率快且精度高。
其他文献
智能机器人抓取技术是当前人工智能领域的一个重要研究方向之一。特别是在面临堆叠物体抓取问题时,智能机器人更需要使用先进的视觉感知算法对堆叠物体进行识别与定位,采用合理的抓取规划算法对抓取顺序进行规划以及结合高精度的机器人控制算法实现精准抓取。本课题利用神经网络算法对机器人的视觉感知、抓取规划、机器人控制等进行优化和改进,旨在兼顾各模块的协调能力,提高机器人面对堆叠物体的抓取效率,为机器人分拣工作提供
学位
微型四旋翼无人机具有质量小、便携性好、灵活机动等特点,因此在消防救援、地质勘测、军事侦察等领域均有广泛的应用。然而,传统的微型四旋翼无人机控制方法在某些特殊情况并不适用。例如,在面对强风干扰或者其他扰动时;四旋翼无人机机构发生严重故障等情景。考虑到工作环境的突变、执行器的故障以及无人机系统工作点的转变等现象都可视为一类系统的模态随机切换,本研究将采用多模态系统理论对微型四旋翼无人机进行建模,分别给
学位
近年来,移动机器人已经有了广泛的应用,在感知、定位、决策、规划、控制等方向上的研究也逐渐深入与完善,移动机器人的其中路径规划是目前研究的热点。本文主要研究基于深度学习模型生成一系列预测轨迹。本文的主要工作如下:首先,定义赛场坐标系以及轮式机器人坐标系,并给出转换关系。介绍轮式机器人的结构,建立轮式机器人的运动学模型,给出机器人的自主规划问题的分析和数学描述。其次,设计基于全局路径规划的与局部轨迹规
学位
电潜泵作为占比第二的无杆人工举升方式,应用的范围和场合很广,但不适用于高含气油井,尤其是离心式电潜泵,仅能够泵送含气量小于10%的气液两相混合物。电潜泵输送气液两相流时,叶轮流道内会产生气体聚集现象,泵效下降,输送流体含气比高时会发生气锁,导致电潜泵无法正常工作。近年来,一种新型的缝隙引流叶轮开始进入研究人员视野,该新型叶轮能够显著增强举升较高气液比混合产液的工作稳定性。本文尝试将这种特殊叶轮应用
学位
碳纤维复合材料(CFRP)凭借比强度高,比刚度高,比模量大等出色的性能,近年来在航空航天、化工等各领域被广泛应用。随着其应用范围不断拓宽,使得不少复合材料部件不可避免的会被应用在高温等苛刻的工作环境中。温度影响下其损伤必然会更加复杂,影响使用性和可靠性。本文采用数值模拟、实验研究以及基于深度学习框架实现了高温环境影响下复合材料的损伤特性研究、损伤预测以及试件断裂载荷的预测。本文通过对比分析不同温度
学位
转台伺服系统在实际使用过程中经常会更换不同的负载进行不同的实验和测试,传统的固定参数控制器对负载变化的适应性较差,其性能往往会因负载变化而恶化,甚至无法满足使用时的性能指标要求。针对这一转台使用过程中的突出问题,本文深入研究了递归最小二乘的转台参数辨识方法,通过摩擦补偿和输入信号优化的方法,有效提升了辨识精度,基于频域二自由度控制器设计方法,设计了自校正控制器以提高系统对不同负载的适应能力。本文的
学位
报纸
剪切波弹性成像技术因其无创定量、准确度高、实时性较好等优势,被广泛应用于临床诊断中,如肝硬化、甲状腺结节、乳腺肿瘤等疾病的早期诊断。然而,目前的剪切波弹性成像技术中仍然存在易受噪声干扰、弹性图质量较差等问题,因此针对成像技术中数据处理算法的研究具有重要意义。此外,剪切波弹性成像中的数据处理量通常很大,利用GPU的并行计算能力,可以加快数据的处理速度,提高弹性成像效率。本文围绕剪切波弹性成像技术展开
学位
目标接力跟踪任务,即对同一目标在不同图像中的位置进行检测的一类任务。随着时代的发展,该项任务逐渐被广泛应用于城市监控、安防等领域中。但是这些应用场景都具有摄像头固定、需要确定目标会出现在摄像头视野下、无法于边缘设备中完成运算等缺点。针对以上问题,本文结合多无人机构成视觉系统,在地面目标与无人机之间存在相对运动、不需要提前确定接力目标会出现在哪个摄像头的视野中的情况下,从视觉角度完成了对地面目标的分
学位
报纸