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海洋工程 2022年第1期40卷 10-20页

作者：余建星曾庆泽余杨陈海成吴世博范海昭天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 天津大学天津市港口与海洋工程重点实验室天津300350

FPSO单点系泊系统水下管缆众多,受环境等因素影响,管缆容易发生拉伸、扭转、弯曲和碰撞,引发干涉现象,危及工程安全。针对fpso单点多管缆干涉风险,提出了基于模糊Petri网络的风险评估方法。首先,辨识风险因素来构建风险评估指标体系,并... 详细信息

FPSO单点系泊系统水下管缆众多,受环境等因素影响,管缆容易发生拉伸、扭转、弯曲和碰撞,引发干涉现象,危及工程安全。针对fpso单点多管缆干涉风险,提出了基于模糊Petri网络的风险评估方法。首先,辨识风险因素来构建风险评估指标体系,并转化为模糊Petri网模型;其次,采用层次分析法确定风险因素的常权重,并引入模糊置信结构来提高专家主观评价的准确性;然后,将变权理论与模糊推理算法相结合来迭代求解库所可信度和状态矩阵;最后,以南海某内转塔式fpso为例进行了风险评估。结果表明:该fpso的风险评估等级为中等,环境与设备因素是影响管缆干涉的主要因素。通过风险排序结果对综合评估值较高的风险指标提出了风险控制措施,可有效降低管缆干涉风险发生的概率与危害。

关键词： FPSO单点系泊系统管缆干涉模糊Petri网风险评估

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基于海洋平台单点系泊原型测量的模态分析

基于海洋平台单点系泊原型测量的模态分析

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作者：巨然大连理工大学

学位级别：硕士

海洋平台是海上油气开发的主要设施,其健康状况与石油开采和工作人员的安全生产作业密切相关。海洋平台是大型振动结构,通过水池模型试验来研究其结构会受到缩尺效应的影响,仿真的外部激励也不能完全模拟海洋环境荷载,这些为结构的设计... 详细信息

海洋平台是海上油气开发的主要设施,其健康状况与石油开采和工作人员的安全生产作业密切相关。海洋平台是大型振动结构,通过水池模型试验来研究其结构会受到缩尺效应的影响,仿真的外部激励也不能完全模拟海洋环境荷载,这些为结构的设计和分析带来很大困难。因此,海洋平台原型测量对相关的研究具有重要意义。本文对浮式生产储油卸油装置（fpso）单点系泊系统的原型测量进行了研究,获得了系泊系统的原型测量数据。为了保证fpso的安全生产作业,需要通过单点系泊系统限制fpso的运动范围,但是长期使用会给系泊造成一定劳损。因此,需要通过监测数据分析系泊的健康状况,其目标之一是对系泊进行损伤识别,而准确地识别出模态参数是结构损伤识别的关键。fpso长期处在复杂的环境激励下,系泊运动具有明显的非平稳特征。响应中的非平稳成分使随机减量偏离指数衰减信号,且系泊响应的模态分布密集,用已有方法识别出的模态相互耦合。针对以上问题,提出一种基于平稳化滤波器—独立分量分析（filter-ICA）的模态识别方法。在ICA的预处理中引入滑动平均平稳化滤波器,消除了非平稳成分对模态参数识别的影响。在多自由度仿真系统的模态识别中,识别结果与理论值吻合。用该方法分析了FPSO单点系泊系统的原型测量数据,与已有方法的识别结果相比,模态分布明显,与模态振型对应的系泊运动轨迹表现出单一运动形式。在对结构的长期监测中,阻尼从能量损耗的角度反映了结构的特征,其变化可以在一定程度上反映结构的损伤情况。但是基于监测数据对结构的识别中,特别是对具有非平稳响应的动力系统来说,阻尼比的识别精度不高。因此,本文提出一种基于时频ICA的结构阻尼比识别方法,减小阻尼比对模态识别准确度的影响,在仿真实验中验证了该方法的有效性。通过原型测量数据的分析,识别了FPSO单点系泊系统的阻尼比。将相同频率段的阻尼比识别结果进行比较,验证了该方法的稳定性更好。以上研究从时不变系统角度对系泊进行了模态分析,但船体发生纵荡运动时,系泊系统的软刚臂伸展长度会变化,此时可将系泊看作时变系统。当结构发生损伤时,其模态参数会发生变化,而瞬时频率能够更直观地反映出这种变化。本文提出一种基于系泊响应的瞬时频率识别方法,通过仿真实验及六自由度模型试验验证了该方法的有效性。将该方法应用于原型测量数据的分析,识别结果的准确度好于希尔伯特—黄变换（HHT）方法。

关键词：海洋平台 FPSO单点系泊系统原型测量模态分析

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基于监测的非线性动力系统损伤识别的研究

基于监测的非线性动力系统损伤识别的研究

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第十八届中国海洋（岸）工程学术讨论会

作者：唐达曾宪鹏武文华王延林岳前进谢斌王世圣冯加果大连理工大学计算机科学学院大连理工大学工程力学系大连理工大学海洋科学与技术学院中国海洋石油总公司

针对环境荷载下海洋结构的损伤诊断问题,提出一种基于长期监测数据的智能损伤识别检测方法。采用随机减量技术从结构的响应数据中提取不同荷载下的瞬态响应特征。通过二阶非线性系统仿真实验验证,非平稳激励情况下,虽然瞬态响应在不同... 详细信息

针对环境荷载下海洋结构的损伤诊断问题,提出一种基于长期监测数据的智能损伤识别检测方法。采用随机减量技术从结构的响应数据中提取不同荷载下的瞬态响应特征。通过二阶非线性系统仿真实验验证,非平稳激励情况下,虽然瞬态响应在不同时间段不同,但其仍能够区分系统固有参数(阻尼,刚度)变化时的情况。将该方法应用在环境荷载下的海洋平台浮式生产储油卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,fpso)单点系泊监测数据中进行损伤识别,提取出FPSO单点系泊系统在不同强度下的分段特征,通过支持向量机建立FPSO单点系泊系统健康数据的分类器,应用此分类器即可对FPSO单点系泊系统的损伤进行诊断。

关键词：损伤诊断随机减量非平稳非线性支持向量机 FPSO单点系泊系统

来源： cnki会议评论

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