基于现场监测的软刚臂失效分析与风险预警
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| TABLE OF CONTENTS | 第15-19页 |
| 图目录 | 第19-22页 |
| 表目录 | 第22-24页 |
| 主要符号表 | 第24-25页 |
| 1 绪论 | 第25-50页 |
| 1.1 问题提出与研究意义 | 第25-26页 |
| 1.2 系泊结构发展概述 | 第26-33页 |
| 1.2.1 单点系泊系统 | 第26-31页 |
| 1.2.2 多点系泊系统 | 第31-32页 |
| 1.2.3 动力定位系统 | 第32-33页 |
| 1.3 水上软刚臂系泊原理 | 第33-37页 |
| 1.3.1 刚度特性 | 第35-36页 |
| 1.3.2 结构特性 | 第36页 |
| 1.3.3 多刚体特性 | 第36-37页 |
| 1.4 软刚臂结构设计的主要问题 | 第37-41页 |
| 1.4.1 软刚臂设计方法现状 | 第37-40页 |
| 1.4.2 软刚臂原型测量的必要性及难点 | 第40-41页 |
| 1.5 软刚臂的研究现状 | 第41-45页 |
| 1.5.1 FPSO浅水动力问题的研究 | 第42-43页 |
| 1.5.2 FPSO预报相关问题的研究 | 第43页 |
| 1.5.3 软刚臂结构相关问题的研究 | 第43-44页 |
| 1.5.4 软刚臂风险评估问题的研究 | 第44-45页 |
| 1.6 海洋工程结构现场测量的研究现状 | 第45-47页 |
| 1.6.1 寒区海洋工程结构原型测量 | 第45-46页 |
| 1.6.2 深海海洋工程结构原型测量 | 第46-47页 |
| 1.7 本文主要工作 | 第47-50页 |
| 1.7.1 软刚臂现场监测系统的建立 | 第47页 |
| 1.7.2 软刚臂极端抗力失效的方法分析 | 第47-48页 |
| 1.7.3 共振引起的软刚臂疲劳失效分析 | 第48页 |
| 1.7.4 软刚臂运动域失效问题的分析 | 第48页 |
| 1.7.5 风险预警管理方法的建立 | 第48-50页 |
| 2 软刚臂原型测量方法研究 | 第50-75页 |
| 2.1 前言 | 第50-51页 |
| 2.2 现场原型测量系统设计 | 第51-62页 |
| 2.2.1 现场原型测量原理 | 第51-52页 |
| 2.2.2 坐标系定义 | 第52-53页 |
| 2.2.3 环境荷载监测系统 | 第53-55页 |
| 2.2.4 浮体响应监测系统 | 第55-57页 |
| 2.2.5 系泊系统力学行为及姿态监测系统 | 第57-60页 |
| 2.2.6 铰点监测系统 | 第60-62页 |
| 2.3 数据采集与集成技术 | 第62-65页 |
| 2.3.1 集成系统的建立 | 第62-65页 |
| 2.3.2 数据库与VPN技术 | 第65页 |
| 2.4 基于实测的原型测量系统验证 | 第65-69页 |
| 2.4.1 浮体运动响应系统验证 | 第66-67页 |
| 2.4.2 系泊力测量系统验证 | 第67-69页 |
| 2.5 基于实测的FPSO水动力响应评价 | 第69-74页 |
| 2.5.1 静水条件下纵荡阻尼 | 第69-71页 |
| 2.5.2 船体自由度的测量 | 第71-74页 |
| 2.6 本章小结 | 第74-75页 |
| 3 软刚臂极端抗力失效的方法分析 | 第75-87页 |
| 3.1 前言 | 第75-76页 |
| 3.2 软刚臂水平系泊力测量理论与实施 | 第76-81页 |
| 3.2.1 水平系泊力静力法分析 | 第76-79页 |
| 3.2.2 水平系泊力动力法分析 | 第79-81页 |
| 3.3 测量误差分析 | 第81-83页 |
| 3.3.1 基于静力响应的传感器测量精度 | 第81-82页 |
| 3.3.2 基于Kane动力法的传感器测量精度 | 第82-83页 |
| 3.4 实测数据分析 | 第83-86页 |
| 3.4.1 动力法计算结果与光纤实测结果对比 | 第83-84页 |
| 3.4.2 动力法计算结果与静力法计算结果对比 | 第84-86页 |
| 3.5 本章小结 | 第86-87页 |
| 4 共振引起的软刚臂疲劳失效问题 | 第87-114页 |
| 4.1 前言 | 第87页 |
| 4.2 软刚臂的共振分析 | 第87-95页 |
| 4.2.1 相位分析方法 | 第88-92页 |
| 4.2.2 软刚臂横摆原理 | 第92-95页 |
| 4.3 软刚臂共振疲劳寿命估算 | 第95-106页 |
| 4.3.1 疲劳寿命估算方法 | 第96-98页 |
| 4.3.2 “雨流”分析方法 | 第98-99页 |
| 4.3.3 应用实例 | 第99-106页 |
| 4.4 减少软刚臂共振疲劳措施 | 第106-113页 |
| 4.4.1 软刚臂动力吸振基本原理 | 第107-109页 |
| 4.4.2 基于TLD的软刚臂减振设计方法 | 第109-111页 |
| 4.4.3 软刚臂模型减振效果初步评价 | 第111-113页 |
| 4.5 本章小结 | 第113-114页 |
| 5 软刚臂运动域失效问题的分析 | 第114-137页 |
| 5.1 前言 | 第114-115页 |
| 5.2 FPSO甩尾问题研究 | 第115-124页 |
| 5.2.1 FPSO周边海域环境特征 | 第117-120页 |
| 5.2.2 甩尾现象机理分析 | 第120-123页 |
| 5.2.3 降低甩尾风险措施 | 第123-124页 |
| 5.3 系泊腿上铰点问题研究 | 第124-136页 |
| 5.3.1 上铰点破坏机理 | 第124-126页 |
| 5.3.2 室内标定测试 | 第126-127页 |
| 5.3.3 现场监测系统建立 | 第127-131页 |
| 5.3.4 现场监测数据分析 | 第131-135页 |
| 5.3.5 数据初步分析评价 | 第135-136页 |
| 5.4 本章小结 | 第136-137页 |
| 6 风险预警管理方法的建立 | 第137-156页 |
| 6.1 前言 | 第137-138页 |
| 6.2 风险评估基本理论和方法 | 第138-142页 |
| 6.2.1 风险评估基本理论 | 第139页 |
| 6.2.2 风险评估基本方法 | 第139-142页 |
| 6.3 软刚臂系统风险因素识别方法 | 第142-145页 |
| 6.4 软刚臂系统过载概率分析 | 第145-148页 |
| 6.4.1 软刚臂荷载分布类型 | 第145-147页 |
| 6.4.2 结构服役期内过载概率计算 | 第147-148页 |
| 6.5 软刚臂系统过载风险等级评定 | 第148-151页 |
| 6.5.1 软刚臂过载后果评估 | 第148-149页 |
| 6.5.2 软刚臂过载风险评定 | 第149-151页 |
| 6.6 基于过载的软刚臂预警技术 | 第151-154页 |
| 6.7 降低过载风险措施 | 第154-155页 |
| 6.8 本章小结 | 第155-156页 |
| 7 结论与展望 | 第156-161页 |
| 7.1 结论 | 第156-158页 |
| 7.2 创新点摘要 | 第158-159页 |
| 7.3 展望 | 第159-161页 |
| 参考文献 | 第161-170页 |
| 附录A 渤海海域FPSO概述 | 第170-173页 |
| A.1 渤海海域情况概述 | 第170-171页 |
| A.2 渤海海域FPSO特点 | 第171-173页 |
| A.2.1 水下软刚臂系泊FPSO | 第171页 |
| A.2.2 水上软刚臂系泊FPSO | 第171-173页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第173-175页 |
| 致谢 | 第175-176页 |
| 作者简介 | 第176-177页 |
