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1、缺陷海底管道結(jié)構(gòu)失效及風(fēng)險評估研究Studyonfailureandriskassessmentofdefectivesubmarinepipelines學(xué)科專業(yè)：船舶與海洋工程作者姓名：陳達(dá)興指導(dǎo)教師：于國友教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院2017年12月摘要本文通過數(shù)值模擬結(jié)合實驗驗證的方式，研究橢圓度、腐蝕削薄、凹陷等管道缺陷對管道結(jié)構(gòu)安全的影響，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行缺陷海底管道的風(fēng)險評估。研究海底管道橢圓度產(chǎn)生的原因；在深海壓力艙管道壓潰實驗中，通過調(diào)整海底管道試件的局部橢圓度，研究橢圓度對海底管道臨界壓潰壓力的影響，并獲得特定橢圓度下海底管道的臨界
2、壓潰壓力；通過對比實驗數(shù)據(jù)的方式驗證在abaqus中模擬橢圓度管道壓潰過程的可行性，并通過abaqus模擬研究海底管道含橢圓度段長度對其抗壓性能的影響。通過數(shù)值模擬的方式研究削薄缺陷下海底管道的內(nèi)壓破壞，對規(guī)則削薄缺陷的長度、寬度和深度作敏感性分析；研究凹陷海底管道模型的凹陷建模過程，采集凹陷海底管道模型壓潰破壞的數(shù)據(jù)；運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方式擬合削薄缺陷海底管道的臨界破壞內(nèi)壓，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自變量降維功能識別凹陷海底管道臨界壓潰壓力的弱影響因素。通過理論推導(dǎo)結(jié)合數(shù)值模擬的方法，研究阻尼比對正余弦載荷作用下橢圓度管道臨界壓潰壓力的影響；通過DNV規(guī)范結(jié)
3、合數(shù)值模擬的方式確定海底管道的合理阻尼取值。研究阻尼條件下正余弦載荷對橢圓度管道臨界壓潰壓力的影響，對外部壓力、動力載荷圓頻率等因素作敏感性分析。研究正余弦載荷長軸方向加載和短軸方向加載情況下橢圓度管道結(jié)構(gòu)響應(yīng)的差異。建立缺陷海底管道結(jié)構(gòu)失效故障樹，提出一種新的專家打分法數(shù)據(jù)處理方法，并在兩者的基礎(chǔ)上進(jìn)行缺陷海底管道結(jié)構(gòu)失效的發(fā)生概率的計算。結(jié)合海底管道風(fēng)險評價矩陣對缺陷海底管道進(jìn)行風(fēng)險評價，并提出風(fēng)險控制的相應(yīng)措施。關(guān)鍵詞：缺陷，動力載荷，失效辨識IABSTRACTThroughnumericalsimulationandexperimenta
4、lverification,theinfluenceofpipelinedefectssuchasellipticity,corrosionthinningandsunkenonthesafetyofpipelinestructureisstudied,andonthisbasis,riskassessmentofdefectivesubmarinepipelinesiscarriedout.Studyonthereasonsofsubmarinepipelineovalityproduced;inthedeepseapressurecabinp
5、ipelinecrushingexperiment,byadjustingthesubmarinepipelinespecimenlocalellipticity,studytheellipticityinfluenceonthesubmarinepipelinecriticalcrushingpressure,andcriticalcrushingtoobtainspecificellipticityofsubmarinepipelineunderpressure;throughthecomparisonoftheexperimentaldat
6、atoverifythefeasibilitythesimulationofellipticityofpipelineinABAQUScompressionprocess,andthroughtheABAQUSsimulationofsubmarinepipelinewithellipticitylengthonthecompressiveproperties.Bymeansofnumericalsimulationofsubmarinepipelinedefectsundercutthininternalpressuredamage,thele
7、ngth,thewidthandthedepthoftheruleofthindefectsforsensitivityanalysis;modelingprocessofsubmarinepipelinesagdepressionmodel,depressionmodelacquisitionpipelinecrushingdata;criticaldamagefittingusingneuralnetworkwaythinningdefectsthesubmarinepipelineinternalpressure,usingneuralne
8、tworkvariablereductionfactorstheeffectofweakdimensionrecognitionofsa
