一、基于非线性理论的海底管跨涡激共振可靠性研究（论文文献综述）
李志[1]（2018）在《运营期海底管道状态检测与安全管理关键技术研究》文中提出海底管道是海上油气资源开发的重要组成部分,同样也是海洋油气开发工程中的薄弱环节。由于恶劣的海洋服役环境,海底管道在长期运营过程中不可避免受到各种风险影响,导致其运行安全性逐渐下降,严重时甚至发生泄漏、断裂等失效事故。因此,运营期海底管道的安全管理问题一直是海底管道工程的关键问题之一。因此,本文针对运营期海底管道的安全管理问题,结合运营期海底管道自身结构及服役特点,围绕其安全管理过程的核心环节,对运营期海底管道的实时状态检测与识别、腐蚀状态识别与可靠性评估、动态风险评估以及检修维护策略优化三个方面进行了研究,以进一步完善海底管道安全管理技术体系,为实际工程的安全管理及应用提供科学依据。本文主要研究内容及成果归纳如下:（1）运营期海底管道在位状态检测方法。复杂多变的海洋服役环境导致海底管道在位状态频繁改变,使运营期海底管道的安全状态呈现极大的随机性和不确定性,给其安全管理带来诸多不利,而海底管道运行状态检测与识别是对其实施安全管理的关键和基础。针对传统检测与识别方法的不足,本文基于声学探测原理,采用侧扫声呐系统（SSS）、多波束系统（MBS）及浅层剖面仪（SBP）对运营期的海底管道运行状态进行检测,通过分析系统参数对检测结果的影响,对其进行优化分析,并提出改进方法,提高了检测效率及检测结果可靠度;进一步结合各检测方法的特点,采用SSS-MBS-SBP联合检测方法对海底管道状态进行全面检测,并通过现场试验验证了该方法的可行性和系统参数优化设计的有效性,得到了海底管道多源检测信息,构成海底管道完整的三维信息。（2）运营期海底管道在位状态识别及维护。基于SSS、MBS、SBP的海底管道检测结果以2D声图及测深数据的形式进行表达,该表达方式效率低下且不直观,不利于管道状态的识别及检测结果的综合管理。本文在获取海底管道多源检测数据的基础上,结合图像分析与3D模型重构技术,对管道多源检测信息进行融合处理,识别并提取管道特征及其空间坐标,构建海底管道3D模型,实现了检测结果的3D可视化精细表达;并进一步利用该3D模型,结合海底管道结构安全分析,以管道形态参数为控制参量对其安全状态进行量化评估,基于评估结果对管道进行风险识别及预警,提出了基于状态检测的运营期海底管道检测维护方法。（3）海底管道腐蚀损伤动态预测及安全评估。针对海底管道安全评估过程中管道腐蚀损伤的随机性、多态性以及既有腐蚀模型的不确定性问题,收集整理了多条老龄海底管道腐蚀损伤数据,基于该实测数据对海底管道腐蚀状态演化规律进行统计分析,确定出海底管道腐蚀损伤的最佳分布模型,建立海底管道多重分布腐蚀损伤随机过程模型,降低了腐蚀模型选择的不确定性;进一步提出结合ARIMA时序模型对该腐蚀模型参数进行持续修正的方法,降低了模型参数的不确定性,并利用该模型对海底管道腐蚀状态进行识别及预测,对结构可靠度及寿命进行了评估分析。（4）腐蚀海底管道的动态可靠性评估。实际工程中,海底管道腐蚀检测难度较大且费用较高,导致可用于结构安全评估的检测数据样本十分有限。针对这种非完整信息下结构可靠性评估问题,在多重分布腐蚀损伤模型基础上,采用Bayes信息更新方法,通过不断向该模型融入新的检测信息,构建了模型参数的动态更新方法,降低了模型选择及其参数估计的不确定性;并考虑腐蚀引起管道结构多失效模式特性,结合该模型及Bayes信息更新方法对海底管道剩余强度退化过程进行预测,进一步利用结构体系可靠度分析理论及Copula理论的相关性分析,建立了腐蚀管道多失效模式相关的可靠度评估模型,实现了非完备信息下的海底管道结构的动态可靠性评估与预测。（5）海底管道系统的动态风险评估。海底管道系统规模较为庞大,服役周期长且服役环境恶劣,其失效风险呈现出较强的动态性,失效模式呈现出复杂多样性,不利于海底管道的风险评估。本文通过海底管道风险识别、典型失效模式分析以及系统安全屏障分析,综合考虑了运营期海底管道多种典型失效模式特点及风险因素动态特征,包括管道静强度屈服失效、腐蚀穿孔、爆裂、应力腐蚀开裂及疲劳腐蚀失效,结合传统蝶形图（BT）模型建立了海底管道失效事故过程的贝叶斯网络（BN）模型,进行了管道事故后果概率分析,并利用该模型对风险因素进行敏感性分析,明确了影响海底管道失效事故的关键事件,进一步通过向BN模型引入不同类型证据信息,实现了海底管道的动态风险评估及预测,进而提高海底管道的安全管理效率及管理水平,为海底管道的安全管理策略提供科学依据。（6）海底管道长期检测维护决策优化。海底管道科学合理的检测维护决策是其安全评估的目标及安全管理过程的核心,是保证结构完整性和长期服役连续性的重要措施。本文在海底管道可靠性评估分析的基础上,考虑了管道结构的非完全维护特性,结合运营期内海底管道的运行成本分析,建立了海底管道长期检测维护优化模型,采用多目标遗传算法进行求解及成本费用敏感性分析,确定出长期检测维护优化方案,进而能够通过决策框架不断优化配置管理资源,持续实施并改进管道的检测维护策略,达到有效规避和减低风险以及预防事故发生的目的。
王煜博[2]（2015）在《BZ34-1至友谊号海底管道的安全评价技术研究》文中认为海底管道所处的海洋环境十分复杂,可能面临着包括腐蚀、悬空疲劳和第三方破坏在内的多种失效事故,一旦管道失效,就会造成恶劣的环境影响和经济损失。所以经过安全评价然后有针对性的提出治理和维护措施对于海底管道来说是很有必要的。如何能够科学定量的评价海底管道在役期间的安全状况是保证海底管道安全运行中重要的环节。本文详细收集了BZ34-1至友谊号海底管道的基本参数,依据管道分段原则将海底管道分成了立管段、埋设段和悬跨段三个部分,确定了安全评价的范围。（1）针对埋设段的单一腐蚀缺陷和组合缺陷进行了非线性有限元分析,并对比了有限元分析结果和常用标准预测结果的差异,完成了管道的剩余强度评价并确定了海底管道埋设段的安全状况；因为管道的腐蚀情况和运行状况极其复杂,影响管道安全的多种因素具有不确定性,所以进一步进行了基于可靠性的埋设段的安全评价,并以埋设段一处腐蚀缺陷为例采用蒙特卡罗方法求解了失效概率并评估了剩余寿命；结合两种方法完成了含腐蚀缺陷海底管道埋设段的安全评价。（2）针对悬跨段进行了海流力引起的横向涡激振动响应分析,首先基于FLUENT软件流场分析给出了升力系数的求解结果并结合ANSYS进行了更进一步的瞬态动力学分析。根据管跨段的振动特性和应力幅值,基于S-N曲线并引入应力集中系数,结合DNV规范的涡激振动疲劳破坏准则完成了悬跨段的涡激振动疲劳评价。根据含腐蚀缺陷管跨段振动响应的有限元分析结果并结合理论计算方法完成了涡激振动下的屈服评价。基于含腐蚀缺陷管跨段的模态分析结果完成了共振评价。（3）针对立管段以分项安全系数法为原理进行了安全评价。考虑到立管段承载的特殊性,分别进行了内压、温度和波流耦合作用下立管段的受力分析,完成了组合荷载作用下的安全评价。基于以上三部分的分析研究完成了本次BZ34-1至友谊号海底管道的安全评价,通过划分海底管道并给出不同评估管段的评价结果,可以为实际条件下的管理和维护提供直接依据,所以论文同时提出了适合评估管段的悬跨治理和腐蚀损伤维护管理决策。
王蒙蒙[3]（2014）在《基于DNV规范的海底管线悬跨分析》文中认为随着世界经济的发展，能源需求不断增加。海洋逐渐成为油气勘探开发的重要领域之一。管道输送是海洋油气勘探的主要运输方式。在海底管道安装铺设过程中，由于各种原因会形成不同程度的悬跨。海底管道的破坏大多发生在管跨段。海底管线悬跨的出现改变了海底管线在悬跨段所承受的荷载和应力，伴随着海流经过，可能产生周期性的漩涡泄放，导致悬跨管道产生涡激振动。涡激振动是管跨发生疲劳失效的重要因素之一。本文对海底管道悬跨段的几个方面进行了研究，主要内容有：（1）探讨了海底管线的铺设方法、海底管线管跨的形成原因和形成类型、以及海底管线悬跨长度的几种典型计算方法。同时，探讨了海底管跨段涡激振动机理及其对悬跨的作用，以及管线疲劳分析方法，为本文综合悬跨分析提供理论基础。（2）使用AutoPIPE建立海底管道悬跨段模型。结合DNV项目，具体介绍了海底管道模型的建立、分析、计算及后处理等，并从静力和动力角度计算悬跨管线的极限跨长。（3）以挪威船级社规范DNV-RP-105为基础，采用S-N曲线法，基于Miner线性疲劳损伤累计理论，使用DNV悬跨分析软件FatFree对海流作用下的悬跨海底管道进行疲劳分析，预测悬跨的疲劳寿命。并比较不同边界条件对悬跨极限长度的影响及疲劳寿命的影响。
左睿[4]（2013）在《深水海底管道悬跨涡激振动响应研究》文中研究说明在目前为止海底输油（气）管线是我们国家的生命线工程,所以它的安全发展对于我国的海洋石油开采和国家经济发展有着很重要的关系。因为海洋的条件环境是非常复杂的,在海流、波浪等条件下一起联合作用下再加上管线自身变形就会产生管跨。海水流经管跨的时侯有时候产生的周期性的涡旋发放也就是涡激振动。管跨的疲劳振动、涡激共振是引起管跨段失效的主要原因,现在对海洋资源的开发已经进入深水区域。因此,十分有必要进行对深水海底管道的涡激振动疲劳失效进行分析和研究。
吴亮[5]（2013）在《监测系统水下管阵涡激共振抑制方法研究》文中研究表明舰船自身剩余固定磁场和地磁感应磁场叠加构成了舰船磁场。国际上通常采用沉底式测试系统来获取舰船下方一定深度处的磁场量级,所采用的磁传感器一般是三分量磁通门式传感器,将磁传感器安装在管阵上形成舰船磁场测试系统。管阵的振动会导致磁场传感器自噪声增加和三分量发生方向性变化,造成测试信号严重失真。本论文研究的目的和意义在于,解决水下管阵的振动问题,确保海上舰船磁场测试系统的有效使用,意义重大。管阵的振动问题制约着舰船磁场测试系统的整体性能,若该问题不得到解决,将使得舰船磁场测试系统的适用性大打折扣,无法满足测量精度要求。本论文拟从管阵振动的影响因素入手,摸清影响规律和影响方式,掌握水下管阵的具体振动方式,提出合理的解决方案,开展海上试验验证,从而最终解决该技术难题。本文针对舰船磁场测试系统的水下测量阵列的振动问题,研究水下测量阵列振动产生机理,构建水下阵列有限元模型,通过数值仿真计算,提出抑制振动的具体方法,并利用样段试验进行海上验证。具体的研究内容如下：1、介绍管跨涡激振动基本原理,频率共振响应基本原理。2、介绍舰船磁场水下测试系统管阵的具体构成,以及磁场传感器与管阵之间的连接关系；分析布放海域水动力基本原理和产生的基本特征；结合悬空管道涡激振动基本原理,给出水下管阵涡激振动的结论。3、基于有限元管阵振动及抑制方法分析研究,通过有限元数值仿真计算,优化水下管阵固定位置和固定方式,从而降低涡激振动对管阵的影响程度,最终提出合理可行的振动抑制方法。4、海上验证试验及试验结果。根据理论分析结果,设计海上验证试验,按照理论上的振动抑制方法,进行管阵的实际加固,分析测量数据,给出海上试验验证结果。
杨启明,杨娥[6]（2013）在《海底管跨涡激振动敏感性分析》文中研究说明涡激振动会引起海底管跨的疲劳失效,激振频率、固有频率及激振载荷等是其主要影响因素。固有频率是表征结构对荷载敏感程度的指标,管跨共振只可能在漩涡发放主频率接近管土结构的固有频率时才产生。分析了海底土壤力学特性、悬跨长度、管道尺寸、海流速度等对管跨涡激振动的影响规律,结果表明:随着管道覆盖层土壤硬度增大,管跨的最大应力部位逐渐从管跨中点向土壤和管跨的交界区域移动;当海流速度较大时,对于小管径海底管道,靠近管跨中点和管跨两端易发生疲劳失效。在工程设计校核过程中对易引发疲劳失效的部位予以关注,有助于提高海底管道的可靠性。
邵兵,闫相祯,杨秀娟[7]（2012）在《连续跨海底悬空管道动力响应非线性有限元分析》文中认为针对海底连续跨悬空管道的动力响应,摒弃传统欠精确的管跨两端固支处理方法,并基于弹性地基梁理论,考虑管线与海底土壤之间的非线性作用力,采用ANSYS有限元分析软件建立了管土耦合非线性有限元模型。与单跨海底悬空管道对比,讨论双跨管道的动力响应特性,分析得到双跨管道自振频率特性以及跨间管土耦合长度对管跨动力响应的影响规律,并进一步分析得到管道最大应力最小时的跨长与跨间管土耦合长度的比例关系,即管跨最安全的结构比例。分析结果对海底悬空管道的预防及治理,保障海底管道的安全运行具有较大的借鉴意义。
李扬[8]（2012）在《SZ36-1至终端海底管跨安全可靠性评估》文中指出海底管道由于所处的海洋环境影响因素往往比较复杂,如何保证海底管道在服役期间的安全,已成为海底管道设铺设、维护及运行的一个重要课题。本文在调研SZ36-1至终端管道资料的基础上,确定了最危险管跨段,并深入分析了管跨形成的原因和类型,确定了适合适合SZ36-1至终端管跨的水动力参数,按照海流对管跨的作用机理和Jones海流力方程分析了管道水平拖拽力和垂直举升力的计算方法,并对最危险管跨段进行了稳定性分析,为可靠性分析提供了稳定性资料。建立了管跨段有腐蚀凹坑的有限元模型,应用ANSYS对模型计算,求的应力集中系数,建立了管跨屈服可靠性模型,并把应力集中系数应用到管跨屈服可靠性评估中,使可靠性模型更符合管道实际情况。采用蒙特卡洛方法建立了海底管跨的屈服可靠度评价模型,计算并分析了管跨屈服可靠度。把避免发生共振的临界长度作为评价管跨段是否发生共振的指标,建立了基于临界长度的共振可靠性模型,计算得到了管跨的临界长度,采用蒙特卡洛方法建立了海底管跨的共振可靠度评价模型,计算并分析了管跨共振可靠度。海底管跨在轴向力的作用下,若超过临界压力则会发生管跨段整体的屈曲失效,建立了管跨整体屈曲可靠性模型,计算了管跨的临界屈曲压力,采用蒙特卡洛方法计算并分析了管跨整体屈曲可靠度。依据DNV-RP-F105（2006）,研究了海底管跨疲劳可靠性的评估方法,根据Miner线性疲劳损伤累积理论,利用S-N曲线法结合可靠性分析理论,建立了疲劳可靠性模型,预测管跨在海流力和波浪力作用下的疲劳寿命和疲劳可靠度。最后编制开发了“海底管跨可靠性评估软件”,该软件的开发提高了海底管跨可靠性评估的工作效率,评价结果为有效指导海管的安全生产管理维护提供了依据。
胡军[9]（2012）在《海底管道完整性管理解决方案研究》文中进行了进一步梳理海底管道完整性管理研究，是国际上近年来提出的新的研究领域。其以管道的全寿命周期安全为目标，综合考虑管道生命周期内的复杂多变因素，采用不同方法和手段研究管道的安全，并且保证所付出的代价为最小。本文以某海底管道为例，研究完整性管理的理论和方法，并将研究结果用于某海底管道的风险识别、管理及控制。研究工作具有较重要的理论与工程意义。某海底管道南侧起始于宁波市大榭岛，向北穿越杭州湾后到达平湖白沙湾输油站，不仅是我国建成的首条穿越长江的管道，而且是我国在强潮流区海湾铺设的直径最大、距离最长的海底原油运输管道。海底管道所处环境属强潮流区海湾，风大、潮急、潮差大，海洋环境恶劣。本文通过对于某海底管道运行现状的设备监测、技术资料搜集以及大量资料信息的分析，从管道运营商对海底管道安全运行管理急需的需求出发，提出了海底管道完整性管理以下四方面技术工作内容1、海底管道完整性管理信息基础平台；2、管道外隐患风险分析模块；3、管道内隐患风险分析模块；4、外部应用模块。本文创新的研究成果体现在：1、通过实施海底管道完整性提高和加强安全生产管理水平。2、海底管道完整性管理考虑整个海底管道系统的可靠性，可以对缺陷的关键部位的风险进行识别与评价，明确缺陷风险的来源、等级和失效机理，确定有效的检验方法和频率，采取相应管理应对策略，保证其在服役期间处于一个良好的运行状态。3、海底管道完整性管理可以优化海底管道设计、建造，并为维护管理提供有效支持。4、海底管道完整性管理可以实现某海底管道全过程全生命周期的管理。5、某海底管道完整性管理系统工具的开发为国内外首个真正意义上的海底管道完整性管理工具，创新性地将可靠性、可用性、可维护性理念运用到管道的生产操作运行决策方面。通过实施海底管道完整性管理可以将海底管道设计、施工、生产检测、维修、维护资料收集录入到系统中，建立综合数据库，集中进行管理；为海底管道管理、检测、维护、维修等业务提供准确、系统的相关历史资料，便于生产管理；能够快速为应急抢修提供相关资料，辅助应急抢险问题分析、方案制定和方案实施；为油田扩建、改造提供信息和检测、定位服务。并且使海底管道生命周期内风险最小，运行维修费用有效降低。
谢丽婉,陈国明,鞠少栋,许亮斌[10]（2011）在《基于管土耦合的海底管跨涡激疲劳分析程序》文中认为由于海流冲刷,海底管线在服役期间会在某些管段形成管跨,管跨的涡激振动是引发海底管线疲劳失效的主要因素之一。基于Visual Basic环境开发海底管跨涡激疲劳分析程序,利用所封装的ANSYS软件建立管土耦合非线性管跨有限元模型,依据Miner线性累积损伤理论,采用S-N曲线法计算管跨在海流作用下的疲劳损伤,并与SHEAR7软件的计算结果进行对比验证,开发的疲劳分析程序具有较高的精度和工程应用价值。
二、基于非线性理论的海底管跨涡激共振可靠性研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于非线性理论的海底管跨涡激共振可靠性研究（论文提纲范文）
（1）运营期海底管道状态检测与安全管理关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 海底管道工程发展概述 |
| 1.1.2 海底管道安全管理体系及关键技术 |
| 1.2 海底管道状态检测方法现状 |
| 1.2.1 管道状态检测技术概述 |
| 1.2.2 基于人工潜水及ROV/AUV的海底管道检测 |
| 1.2.3 基于光纤传感技术的海底管道检测 |
| 1.2.4 基于声学探测技术的海底管道检测 |
| 1.3 海底管道安全评估研究现状 |
| 1.3.1 含缺陷管道完整性评估 |
| 1.3.2 海底管道可靠性评估 |
| 1.3.3 海底管道系统风险评估 |
| 1.4 海底管道检测维护决策研究现状 |
| 1.5 运营期海底管道安全管理的特点及问题 |
| 1.6 本文主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 运营期海底管道在位状态检测方法 |
| 2.1 海底管道在位状态及其对管道安全的影响 |
| 2.2 海底管道在位状态影响因素 |
| 2.3 基于声波探测的海底管道检测方法及优化 |
| 2.3.1 水声学基础 |
| 2.3.2 基于SSS的非掩埋海底管道检测 |
| 2.3.3 基于MBS的非掩埋海底管道检测 |
| 2.3.4 基于SBP的掩埋海底管道检测 |
| 2.3.5 检测试验及结果分析 |
| 2.4 基于SSS-MBS-SBP的联合检测 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 运营期海底管道在位状态识别及维护 |
| 3.1 基于3D模型的海底管道状态识别与分析 |
| 3.2 基于3D模型的海底管道状态检测结果表达 |
| 3.2.1 数据预处理 |
| 3.2.2 海底管道边缘特征检测 |
| 3.2.3 海底管道特征提取 |
| 3.2.4 海底管道3D模型重构 |
| 3.2.5 基于3D模型的检测结果验证 |
| 3.3 基于状态识别的海底管道安全评估及维护 |
| 3.3.1 管道服役环境概况 |
| 3.3.2 基于状态检测的海底管道安全评估 |
| 3.3.3 高风险管段识别与风险预警 |
| 3.3.4 运营期海底管道的检测维护 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 海底管道腐蚀损伤动态预测及安全评估 |
| 4.1 既有腐蚀模型的不确定性 |
| 4.1.1 基本变量固有不确定性 |
| 4.1.2 数据检测不确定性 |
| 4.1.3 模型不确定性 |
| 4.2 海底管道外壁腐蚀损伤特征统计分析 |
| 4.2.1 腐蚀损伤测量及统计 |
| 4.2.2 分布模型选择 |
| 4.2.3 模型参数估计 |
| 4.2.4 拟合优度检验 |
| 4.3 多重分布腐蚀损伤随机过程模型 |
| 4.3.1 腐蚀损伤演化规律分析 |
| 4.3.2 多重分布腐蚀损伤模型 |
| 4.3.3 模型精度分析 |
| 4.4 海底管道腐蚀损伤动态预测 |
| 4.4.1 方法流程 |
| 4.4.2 ARIMA时序误差模型 |
| 4.4.3 模型验证及预测 |
| 4.5 海底管道腐蚀安全评估 |
| 4.5.1 管道腐蚀状态预测 |
| 4.5.2 管道可靠性评估及寿命分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于信息更新的腐蚀海底管道动态可靠度评估 |
| 5.1 Bayes统计推断 |
| 5.1.1 Bayes统计及预测 |
| 5.1.2 先验信息的获取 |
| 5.1.3 基于MCMC的后验抽样 |
| 5.2 基于信息更新的海底管道腐蚀损伤模型 |
| 5.2.1 模型构建流程 |
| 5.2.2 模型参数动态更新 |
| 5.2.3 模型权重动态更新 |
| 5.3 基于信息更新的海底管道剩余强度预测 |
| 5.3.1 方法流程 |
| 5.3.2 剩余强度随机退化过程预测 |
| 5.3.3 基于检测信息的剩余强度动态更新 |
| 5.4 腐蚀海底管道动态可靠度评估 |
| 5.4.1 管道内压随机过程模型 |
| 5.4.2 海底管道时变可靠度评估模型 |
| 5.4.3 考虑多失效相关的可靠度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于贝叶斯网络的海底管道系统动态风险评估 |
| 6.1 海底管道风险因素统计分析 |
| 6.1.1 海底管道失效原因统计 |
| 6.1.2 海底管道风险因素 |
| 6.2 海底管道系统失效过程分析 |
| 6.2.1 海底管道典型失效模式 |
| 6.2.2 安全屏障分析 |
| 6.3 基于贝叶斯网络的海底管道风险评估模型 |
| 6.3.1 蝶形图模型 |
| 6.3.2 贝叶斯网络模型 |
| 6.4 基于BN模型的海底管道动态风险评估 |
| 6.4.1 动态风险评估方法流程 |
| 6.4.2 动态风险识别 |
| 6.4.3 动态风险更新 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 海底管道长期检测维护决策优化 |
| 7.1 运营期海底管道检测维护决策分析 |
| 7.1.1 决策分析的一般过程 |
| 7.1.2 海底管道检测维护决策分析 |
| 7.2 基于SSA的海底管道系统可靠度预测 |
| 7.3 基于成本的运营期海底管道检测维护决策优化 |
| 7.3.1 运营期间海底管道运行成本分析 |
| 7.3.2 优化模型及求解 |
| 7.3.3 优化结果分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（2）BZ34-1至友谊号海底管道的安全评价技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 含腐蚀缺陷海底管道的剩余强度评价和可靠性分析 |
| 1.2.2 海底悬空管段涡激振动响应和疲劳分析 |
| 1.3 本文的研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 BZ34-1至友谊号海底管道概况 |
| 2.1 BZ34-1至友谊号海底管道基本参数 |
| 2.2 BZ34-1至友谊号海底管道划分 |
| 2.2.1 管道分段原则 |
| 2.2.2 评估管道划分结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 BZ34-1友谊号海底管道埋设段安全评价 |
| 3.1 腐蚀管道失效压力计算方法概述 |
| 3.2 含腐蚀缺陷海底管道剩余强度评价 |
| 3.2.1 单一腐蚀缺陷有限元分析及剩余强度评价 |
| 3.2.2 含组合缺陷海底管道剩余强度评价 |
| 3.3 基于可靠性的管道安全评价 |
| 3.3.1 结构可靠性概念和评价方法 |
| 3.3.2 海底管道腐蚀失效概率计算流程 |
| 3.3.3 软件编制和实例应用 |
| 3.4 海底管道埋设段腐蚀缺陷安全评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 BZ34-1至友谊号海底管道悬跨段应力分析 |
| 4.1 基本理论 |
| 4.1.1 基本参数 |
| 4.1.2 涡旋泄放和涡激振动 |
| 4.1.3 管道悬空方式和管跨破坏形式 |
| 4.1.4 涡激振动求解方法 |
| 4.2 海底悬跨段静态分析和模态分析 |
| 4.2.1 有限元模型及求解方法 |
| 4.2.2 有限元结果分析 |
| 4.3 海底悬跨段瞬态动力学分析 |
| 4.3.1 静止管跨升力系数求解 |
| 4.3.2 含腐蚀缺陷海底悬跨管道有限元分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 BZ34-1友谊号海底管道悬跨段安全评价 |
| 5.1 BZ34-1至友谊号海底管道悬跨段疲劳评价 |
| 5.1.1 疲劳应力分析方法 |
| 5.1.2 疲劳寿命预测方法 |
| 5.1.3 S-N曲线修正 |
| 5.1.4 含腐蚀缺陷管跨段疲劳评价 |
| 5.2 BZ34-1至友谊号海底管道悬跨段屈服评价 |
| 5.2.1 海底管跨段综合应力计算 |
| 5.2.2 基于屈服强度失效准则的管跨段屈服评价 |
| 5.3 BZ34-1至友谊号海底管道悬跨段共振评价 |
| 5.4 BZ34-1至友谊号海底管道悬跨段治理措施 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 BZ34-1友谊号海底管道立管段安全评价 |
| 6.1 立管段安全评价方法 |
| 6.1.1 基本理论 |
| 6.1.2 组合荷载作用下的管道安全评价 |
| 6.2 基于有限元分析的立管段安全评价 |
| 6.2.1 含腐蚀槽立管段有限元分析 |
| 6.2.2 含点蚀坑立管段有限元分析 |
| 6.2.3 立管段安全评价 |
| 6.3 含腐蚀缺陷管段的维护和管理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（3）基于DNV规范的海底管线悬跨分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 海底管道悬跨分析 |
| 1.2.2 海底管道疲劳评估 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 第二章 海底悬跨管道分析 |
| 2.1 海底管道的铺设方法 |
| 2.2 海底管线管跨的形成 |
| 2.2.1 管跨的形成原因 |
| 2.2.2 管跨形成类型 |
| 2.3 海底管线悬跨长度计算 |
| 2.4 海底管跨段涡激振动机理及其对悬跨的作用 |
| 2.4.1 涡激振动机理 |
| 2.4.2 涡流对悬跨管道的作用 |
| 2.5 海底管线疲劳评估 |
| 2.5.1 疲劳基本概念 |
| 2.5.2 疲劳分析方法 |
| 第三章 海底管线悬跨分析计算 |
| 3.1 AutoPIPE 简介 |
| 3.2 建模计算 |
| 3.2.1 安装工况 |
| 3.2.2 水压试验 |
| 3.2.3 操作工况 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于 DNV 规范的海底悬跨管道疲劳评估 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 环境条件 |
| 4.3 悬跨固有振动频率 |
| 4.3.1 计算步骤 |
| 4.3.2 CSF 计算方法 |
| 4.3.3 有效轴向力计算方法 |
| 4.3.4 管线静态挠度计算 |
| 4.3.5 有效跨长计算 |
| 4.3.6 土壤刚度计算 |
| 4.4 疲劳检验准则 |
| 4.5 疲劳准则 |
| 4.6 悬跨涡激振动疲劳寿命计算 |
| 4.6.1 S-N 曲线 |
| 4.6.2 Miner 线性疲劳损伤累积理论 |
| 4.6.3 悬跨涡激振动疲劳寿命 |
| 4.7 管线疲劳寿命计算实例 |
| 4.7.1 FatFree 简介 |
| 4.7.2 应用 FatFree 计算悬跨管线疲劳寿命 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）监测系统水下管阵涡激共振抑制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 基本原理 |
| 2.1 管跨涡激振动基本原理 |
| 2.1.1 管跨描述 |
| 2.1.2 管跨振动理论 |
| 2.2 频率共振响应基本原理 |
| 2.3 有限元法模态分析 |
| 2.3.1 模态分析概念 |
| 2.3.2 模态分析原理 |
| 2.3.3 模态分析方法 |
| 2.3.4 ANSYS软件模态分析的步骤 |
| 3 水下管阵振动产生机理分析 |
| 3.1 水下管阵基本构成 |
| 3.1.1 结构管阵设计 |
| 3.1.2 管阵海上基本工作状态 |
| 3.2 海浪基本特征 |
| 3.2.1 海浪的基本分类 |
| 3.2.2 海浪谱 |
| 3.2.3 我国近海海浪概况 |
| 3.3 海水运动引起的管阵振动分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于有限元法的管阵振动及抑制方法分析 |
| 4.1 初步有限元法仿真计算 |
| 4.1.1 固定点位置的影响 |
| 4.1.2 固定点个数的影响 |
| 4.2 结构优化仿真 |
| 4.2.1 共振抑制理论分析 |
| 4.2.2 紧箍位置的选择 |
| 4.2.3 紧箍宽度的确定 |
| 4.2.4 紧箍个数的确定 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 海上验证试验及试验结果 |
| 5.1 第一阶段试验过程及试验分析结果 |
| 5.1.1 试验过程 |
| 5.1.2 测试结果 |
| 5.2 第二阶段试验以及试验分析结果 |
| 5.3 第三阶段试验及试验分析结果 |
| 5.3.1 振动干扰复现及抑制方法验证试验 |
| 5.3.2 系统整体管阵水下测试试验 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）海底管跨涡激振动敏感性分析（论文提纲范文）
| 1 管跨失效类型 |
| 2 管跨结构的固有频率 |
| 3 管跨涡激振动的影响因素 |
| 3.1 土壤特性 |
| 3.2 海流速度 |
| 3.3 悬跨长度 |
| 3.4 管径和壁厚 |
| 4 结束语 |
（7）连续跨海底悬空管道动力响应非线性有限元分析（论文提纲范文）
| 1 非线性有限元模型的建立 |
| 1.1 管端管土耦合长度的确定 |
| 1.2 非线性弹簧实常数的确定 |
| 1.3 模型建立 |
| 2 双跨海底悬空管道模态分析 |
| 2.1 跨间管土接触长度对管道自振频率影响 |
| 2.2 双跨海底悬空管道瞬态分析 |
| 3 结 论 |
（8）SZ36-1至终端海底管跨安全可靠性评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究思路与技术路线 |
| 1.5 研究成果与创新点 |
| 第2章 SZ36-1至终端海底管跨概况 |
| 2.1 设计工况 |
| 2.2 管道沿线水文情况 |
| 2.3 海底管道管跨段 |
| 2.3.1 管道管跨成因分析 |
| 2.3.2 典型管跨的总体特点 |
| 2.4 管跨段稳定性校核 |
| 2.4.1 基本参数 |
| 2.4.2 稳定性分析 |
| 2.4.3 稳定性校核准则 |
| 2.4.4 稳定性校核结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 管跨可靠性分析理论基础 |
| 3.1 振动的基本参数 |
| 3.2 同向振动与横向振动 |
| 3.3 管跨段承载分析 |
| 3.4 涡激振动特性分析 |
| 3.4.1 涡旋形成机理 |
| 3.4.2 涡流对管跨的作用 |
| 3.4.3 涡激振动的基本特点 |
| 3.5 可靠性评估的基础理论 |
| 3.5.1 可靠性模型 |
| 3.5.2 蒙特—卡洛(MONTE-CARLO)法 |
| 3.5.3 计算误差系数 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 管跨屈服可靠性评估 |
| 4.1 有限元建模与计算 |
| 4.1.1 有限元模型的建立 |
| 4.2.2 计算结果分析 |
| 4.2 管跨段承受的综合应力 |
| 4.3 屈服强度失效准则 |
| 4.4 管跨屈服可靠度模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 管跨共振可靠性评估 |
| 5.1 临界长度的计算 |
| 5.2 管跨共振评估准则 |
| 5.3 管跨共振可靠度计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 管跨整体屈曲可靠性评估 |
| 6.1 管跨整体屈曲分析 |
| 6.2 管跨整体屈曲评估准则 |
| 6.3 管跨整体屈曲可靠度计算 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 管跨疲劳可靠性评估 |
| 7.1 海底管道疲劳检验准则 |
| 7.2 管道振动基振频率 |
| 7.4 海底管跨疲劳寿命评估流程 |
| 7.5 管跨疲劳寿命预测模型 |
| 7.5.1 管跨同向振动的疲劳寿命 |
| 7.5.2 管跨横向振动疲劳寿命 |
| 7.6 管跨疲劳可靠度计算 |
| 7.7 本章小结 |
| 第8章 程序开发与应用 |
| 8.1 可靠性评估软件的编制 |
| 8.2 基本数据 |
| 8.3 计算结果分析 |
| 8.3.1 屈服失效的可靠性评估 |
| 8.3.2 基于临界长度的共振可靠性评估 |
| 8.3.3 整体屈曲失效的可靠性评估 |
| 8.3.4 基于疲劳寿命的可靠性评估 |
| 8.3.5 流速对管道可靠性的影响 |
| 8.3.6 悬跨长度对管跨可靠性的影响 |
| 8.4 本章小结 |
| 第9章 结论与建议 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 附录3 |
| 附录4 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（9）海底管道完整性管理解决方案研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 海底管道完整性管理的发展与应用 |
| 1.3 海底管道完整性管理的研究现状与进展 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 海底管道完整性管理体系 |
| 2.1 国外管道完整性管理体系进展 |
| 2.2 某海底管道完整性管理体系 |
| 2.3 海底管道完整性管理组织架构 |
| 第三章 海底管道 PIM 系统设计 |
| 3.1 海底管道 PIM 系统功能模块划分 |
| 3.2 海底管道 PIM 系统流程说明 |
| 第四章 海底管道完整性管理信息基础平台 |
| 4.1 完整性管理信息基础平台功能需求 |
| 4.2 信息平台的支持模式 |
| 4.3 基础信息模块的功能 |
| 4.4 信息基础平台设计 |
| 第五章 海底管道外隐患风险评估模块 |
| 5.1 船只影响风险分析模块 |
| 5.2 悬空管道在位分析模块 |
| 5.3 第三方破坏分析模块 |
| 第六章 管道内隐患风险评估模块 |
| 6.1 内腐蚀数据管理 |
| 6.2 海底管道内腐蚀风险评估 |
| 6.3 面型缺陷海底管道评定过程 |
| 第七章 海底管道完整性管理外部应用 |
| 7.1 海底管道综合风险管理 |
| 7.2 海底管道应急响应 |
| 第八章 海底管道完整性分析在某海底管道的应用 |
| 8.1 某海底管道概述 |
| 8.2 某海底管道 PIM 系统综述 |
| 8.3 系统模块功能概述 |
| 8.4 系统各模块使用说明 |
| 8.5 系统的数据库结构 |
| 8.6 某海底管道 PIM 系统上线标准 |
| 8.7 某海底管道 PIM 系统上线部署要求 |
| 8.8 系统安装说明及数据库配置 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 全文总结 |
| 9.2 研究工作的特色与创新 |
| 9.3 建议的研究方向 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表论文与参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）基于管土耦合的海底管跨涡激疲劳分析程序（论文提纲范文）
| 1 管跨管土耦合模型的建立及疲劳损伤计算 |
| 1.1 管土非线性作用弹簧模型曲线的确定 |
| 1.2 管跨管土耦合模型的建立 |
| 1.3 疲劳损伤计算 |
| 2 管跨VIV疲劳分析程序 |
| 2.1 程序工作流程 |
| 2.2 程序主要界面 |
| 3 仿真效果分析与SHEAR7计算结果比较 |
| 3.1 程序仿真效果分析 |
| 3.2 程序仿真结果与SHEAR7计算结果比较 |
| 4 结论 |
四、基于非线性理论的海底管跨涡激共振可靠性研究（论文参考文献）
- [1]运营期海底管道状态检测与安全管理关键技术研究[D]. 李志. 天津大学, 2018(06)
- [2]BZ34-1至友谊号海底管道的安全评价技术研究[D]. 王煜博. 西南石油大学, 2015(08)
- [3]基于DNV规范的海底管线悬跨分析[D]. 王蒙蒙. 天津大学, 2014(05)
- [4]深水海底管道悬跨涡激振动响应研究[J]. 左睿. 电子制作, 2013(04)
- [5]监测系统水下管阵涡激共振抑制方法研究[D]. 吴亮. 大连理工大学, 2013(09)
- [6]海底管跨涡激振动敏感性分析[J]. 杨启明,杨娥. 油气储运, 2013(01)
- [7]连续跨海底悬空管道动力响应非线性有限元分析[J]. 邵兵,闫相祯,杨秀娟. 科学技术与工程, 2012(23)
- [8]SZ36-1至终端海底管跨安全可靠性评估[D]. 李扬. 西南石油大学, 2012(03)
- [9]海底管道完整性管理解决方案研究[D]. 胡军. 天津大学, 2012(05)
- [10]基于管土耦合的海底管跨涡激疲劳分析程序[J]. 谢丽婉,陈国明,鞠少栋,许亮斌. 石油矿场机械, 2011(02)