导管架平台动力性能及安全性分析
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导管架海洋平台可靠性分析方法随着社会的进步,科技和经济的迅猛发展,世界各国对石油、天然气等能源的需求越来越大,由于陆上油气资源的逐渐减少,已满足不了人类的需求。
这样,人类就把目光投向占地球面积百分之七十一的蕴藏着丰富的生物资源和矿物资源的海洋。
面对极其丰富、如此诱人的巨量海洋资源,各国加紧了海洋技术的开发,使海洋环境探测、海洋资源调查、海洋油气开发、海洋深潜和海洋生物技术等成为世界高技术竞争的热点。
我国有18000多公里的海岸线,6500多个海岛。
在近300万平方公里的海域内,大陆架海区含油气盆地面积近70万平方公里,蕴藏的石油资源量在150亿吨以上,天然气约14万亿立方米。
各种形式的海洋能源总量超过4亿千瓦。
因此,海洋资源的开发成为我国经济发展中有较大发展潜力的领域之一。
海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵,所处的海洋环境十分复杂和恶劣,风、海浪、海流、海冰和潮汐时时作用于结构,同时还受到地震作用的威胁。
在此环境条件下,环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、材料老化、构件缺陷和机械损伤以及疲劳和损伤累积等因素,都将导致平台结构构件和整体抗力的衰减,影响结构的服役安全度和耐久性。
另外,操作不当、管理不当等人为因素也直接影响海洋石油平台的安全性。
随着对海洋平台复杂性的深入了解,越来越认识到海洋结构物结构性和系统性的风险分析的必要性。
历史上曾有多次海洋平台的事故,造成了重大的经济损失和不良的社会影响。
海洋平台事故发生的直接原因主要是:(l)结构构件的强度储备不足;(2)浮力储备和稳定性不足;(3)平台管理和生产操作水平的不完善。
而结构破坏模式主要有:(1)屈服失效;(2)屈曲失效(弹性或塑性);(3)疲劳失效;(4)脆性断裂失效。
因此,寻求结构的安全适用性和最佳经济效益,已经成为海洋平台结构的设计、使用、检测和维护中特别关注的问题,而结构可靠度则是解决这一问题的最佳结合点。
国内外研究现状在海洋平台结构可靠性和疲劳寿命评估研究方面国内外已经有许多文献和研究成果出版,PeterW.Marshall(1969)和Bea(1973)最先将结构的可靠性理论运用于海洋平台结构的风险分析和环境荷载标准的选取,为海洋平台结构的可靠性研究奠定了基础。
导管架式平台在呼吸系统介入治疗中的应用评估引言:呼吸系统疾病是世界范围内的主要健康问题之一,包括慢性阻塞性肺病、呼吸窘迫综合征等。
针对这些疾病的介入治疗是一个重要的治疗手段。
导管架式平台作为一种新发展的技术,在呼吸系统介入治疗中展现出了巨大的潜力。
本文将对导管架式平台的应用进行评估,并讨论其在呼吸系统介入治疗中的优势和挑战。
一、导管架式平台的基本原理导管架式平台是一种通过导管架的螺旋结构支撑、定位和管理呼吸系统疾病的介入治疗工具。
它主要由导管架、支撑平台和可自由伸缩的外壳组成。
导管架通过插入患者的呼吸系统中,对病变部位进行支撑,实现疾病的治疗和管理。
二、导管架式平台在呼吸系统介入治疗中的应用优势1. 支持复杂的病变结构:导管架式平台的螺旋结构使其能够支持复杂的病变结构,如支气管狭窄、气道重塑和支气管扩张等。
这种特点使导管架式平台成为处理多种呼吸系统疾病的理想工具。
2. 个性化治疗方案:导管架式平台可根据患者的具体情况制定个性化的治疗方案。
通过调整导管架的大小和形状,可以实现对不同类型疾病的精确治疗。
3. 降低侵入性:与传统的外科手术相比,导管架式平台的介入治疗是一种较为微创的方法。
它可以降低患者的痛苦和并发症风险,并缩短住院时间。
4. 可调节和可撤回:导管架式平台可以根据患者的治疗需求进行调节和撤回。
当疾病得到有效控制后,可以通过简单的操作将导管架取出,减少对患者的不适。
三、导管架式平台在呼吸系统介入治疗中的应用挑战1. 技术要求高:导管架式平台的操作需要高度专业化的技术支持和经验。
医生需要进行专门的培训和学习,才能熟练地使用导管架式平台进行治疗。
2. 患者选择的限制:导管架式平台在治疗过程中需要插入患者的呼吸系统,因此需要患者合适的病变结构和生理状况。
有些患者可能由于其他原因无法接受导管架式平台的治疗。
3. 长期效果和并发症:尽管导管架式平台在短期内可以取得较好的治疗效果,但长期效果仍需进一步研究。
多腿导管架平台冰载下的动力响应分析的开题报告一、选题背景和意义多腿导管架平台作为海上石油平台建设的主要形式,已成为当前深海油气开发的主流之一。
然而,在极寒海域中,多腿导管架平台在冰袭击下的安全问题一直受到关注。
近年来,北极海域的油气开发逐渐加快,而其中的海冰环境对于海上石油平台的安全稳定有着非常大的影响。
因此,研究多腿导管架平台在冰载下的动力响应特性,对于提高平台的安全稳定性具有重要的意义。
二、研究目的本文旨在通过对多腿导管架平台在冰载下的动力响应特性进行研究,探讨其受冰载影响的力学行为和响应规律。
三、研究内容和方法1.多腿导管架平台的结构特点和冰环境介绍。
2.建立多腿导管架平台的数值仿真计算模型。
3.采用有限元方法对多腿导管架平台在冰载下的动力响应进行计算分析。
4.对多腿导管架平台在不同冰载条件下的动力响应特性进行分析,并探讨其受力特点和响应规律。
四、论文结构第一章:绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状及发展方向1.3 研究内容和方法1.4 论文结构第二章:多腿导管架平台的结构特点和冰环境介绍2.1 多腿导管架平台结构特点2.2 冰环境概述2.3 冰载下的多腿导管架平台受力特点第三章:多腿导管架平台的数值仿真计算模型建立3.1 ANSYS软件介绍3.2 多腿导管架平台有限元建模3.3 冰载作用下的多腿导管架平台数值仿真计算第四章:多腿导管架平台在冰载下的动力响应特性分析4.1 冰厚度对多腿导管架平台响应特性的影响4.2 冰载情况下多腿导管架平台的变形4.3 冰载作用下的多腿导管架平台结构应力和应变分析第五章:结论和展望5.1 研究成果总结5.2 展望研究方向五、预期成果1.建立多腿导管架平台的数值仿真计算模型。
2.分析多腿导管架平台在冰载下的动力响应特性。
3.探讨多腿导管架平台在不同冰载条件下的受力特点和响应规律。
4.为多腿导管架平台在极寒海域的安全设计提供理论依据。
第20卷 第6期2008年12月中国海上油气CHIN A OF FSH OR E O IL A ND G A SV ol.20 N o.6Dec.2008作者简介:秦立成,男,硕士,2007年毕业于中国石油大学(华东),现主要从事海洋平台安装设计研究工作。
地址:天津市塘沽区闸北路3号海洋石油工程股份有限公司安装工程技术中心(邮编:300452)。
海洋导管架平台碰撞动力分析秦立成(海洋石油工程股份有限公司)摘 要 利用ANSYS/LS -DYNA 程序可以进行结构动力大变形、复杂非线性准静态问题以及接触、碰撞问题的分析。
尝试采用ANSYS/LS -DYNA 显式方法建立船舶与导管架平台的碰撞动力分析模型,利用自动接触算法,得出了不同情况下碰撞过程中能量转变和平台上层甲板中心动力响应规律,以及碰撞点最大Vo n mises 应力和变形,并验证了所分析结果的准确性。
利用本文分析方法可以对海洋工程构件碰撞损伤程度进行预测;本文分析结果可为平台设计和损伤评估提供参考依据。
关键词 海洋导管架平台 碰撞 动力分析 ANSYS/LS -DYNA 海洋平台处在复杂的海洋环境中(特别是在深水海域),当海况比较恶劣时,船舶过往或停靠平台时容易和导管架发生碰撞。
据统计[1],仅在1981)1986年的5年间,国内外由于碰撞引起的平台损伤事故就有22起,占总平台损伤事故的22%,因此进行海洋平台碰撞动力分析是十分必要的。
碰撞过程是巨大冲击载荷作用下的复杂动态响应过程,具有明显的非线性动力特征,这就为海洋平台的碰撞研究增加了难度。
海洋平台在碰撞过程中受到的损伤程度会受到周围环境、撞击位置、船舶吨位、航速、撞击方向等多种因素影响。
对于一些大型海工结构物,如果采用试验的方法进行研究,不但试验费用高昂,而且只能采用按比例缩小的模型模拟,误差较大。
金伟良等[2]曾把船体等效成具有速度和质量的无体积刚体,忽略船体的变形,对WEN 13-1海洋导管架平台结构受到大吨位起重铺管船的碰撞进行了非线性数值动力模拟,得出接触时间不同对碰撞结果会产生很大影响的结论。
导管架式平台在心脏血液循环动力学监测中的应用评估心脏疾病是目前社会上常见的一种健康问题,而准确监测心脏血液循环动力学则是诊断和治疗心脏疾病的关键。
导管架式平台作为一种新兴的技术手段,广泛应用于心脏血液循环动力学监测中,提供了更准确、便捷的监测结果,有助于医生制定个性化的诊疗方案。
导管架式平台是一种通过导管将传感器放置在心脏或大血管内,以监测心脏血液循环动力学参数的技术。
与传统的非侵入式监测相比,导管架式平台能够提供实时、连续、准确的监测结果,并能够掌握更多的重要参数,如心衰指数、肺动脉压力等,帮助医生全面了解患者的心脏功能。
在心脏血液循环动力学监测中,导管架式平台具有以下几个方面的应用优势:首先,导管架式平台能够提供实时准确的心脏血液循环动力学参数。
由于采用了直接插入导管的方式,导管架式平台可以直接测量心脏和大血管内的压力和流速等指标,无需依赖模型或估计方法。
这种直接测量的方法能够更精准地反映心脏功能的变化,对于及时调整治疗方案和评估疗效具有重要意义。
其次,导管架式平台能够监测更多临床重要的指标。
心脏血液循环动力学监测中,除了传统的心率、心输出量等参数外,导管架式平台还能监测肺动脉压力、肺动脉嵌顿压、心衰指数等更多重要指标。
这些指标对于了解患者的心脏状态、危险程度和病情发展具有重要意义,能够帮助医生更好地制定个性化的治疗方案。
第三,导管架式平台具有较高的安全性和可操作性。
导管架式平台在临床应用中已经有数十年的历史,经过不断的改进和优化,已经成为一种相对安全的技术手段。
准确的插管技术和监测仪器,以及专业的护理团队的配合,能够保障患者的安全和监测结果的准确性。
当然,导管架式平台也存在一些局限性。
首先,插管操作相对侵入性较高,可能会引起并发症,如感染、出血等。
因此,在选择使用导管架式平台时,需要慎重权衡利弊,遵循适应证,确保操作安全。
其次,导管架式平台需要经过专业团队的操作和监护,对医疗资源的需求较高,特别是一些资源匮乏的地区可能难以开展。
导管架平台动力性能及安全性分析
作为常见的海上结构,导管架平台在完成钻井、采油、储油等作业的同时,由于长期暴露在海洋环境当中,会受到恶劣的天气环境以及其他诸多复杂因素的影响,有时还会受到爆炸、撞击等偶然载荷的作用,因此平台倒塌事故时有发生,这不仅造成了严重的环境污染,同时也带来了巨大的经济损失。
为保证结构在恶劣环境下的抗倒塌能力,延长结构的服役期,有必要从整体结构层面出发,研究平台结构的整体安全性能。
目前导管架平台的整体安全水平研究主要围绕在静力载荷作用分析的阶段,由动力载荷造成的整体倒塌以及所体现的安全储备方面研究较少。
同时,对于导管架的倒塌过程,很少进行结构内部杆件的屈服过程与塑性发展特性相关探讨。
本文针对以上几个问题展开了相关研究:探究了非线性方法在有限元分析中的实施手段。
对于常见的倒塌分析,一般要求考虑材料、几何非线性,从而能够模拟更为反映实际情况的倒塌过程,因此有必要深入了解非线性在结构分析中的实施过程与分析手段。
将推导二维梁单元的几何、材料非线性有限元模型,结合Newton-Raphson
方法编制程序,研究非线性在结构分析中对计算结果产生的影响。
研究了导管架平台的静力倒塌安全性。
采用某冰工况下的环境要素,以及基于提高重现期的载荷增量方法,对平台进行了Pushover分析,得到了不同方向的结构承载力与杆件塑性发展过程,进而根据其储备强度(RSR)探讨了结构整体安全性能;编制了逐步回归响应面程序,该方法不需提前给出功能函数,且计算效率较高。
然后,计算了结构的整体可靠度,并通过给定拟合方程的JC法验证了程序的可靠性。
研究表明,尽管两类指标的研究侧重点不同,但两类指标均能很好地对结构的安全性进行描述。
在地震作用下,对导管架平台进行了动力性能研究。
选择了26条具备不同频谱特性的三向地震记录,采用IDA方法对结构进行了动力增量分析,在分析中记录不同地震波作用下结构全过程响应信息与杆件状态信息,以及塑性点、倒塌点对应的载荷水平。
探讨了结构的位移、层间角等动力参数的发展规律,发现结构在不同地震波下的动力参数发展特性并不一致且差别较大。
然后对结构的塑性发展过程进行了研究,提出了基于塑性发展影响系数的最易出现失效模式。
该方法获取的失效模式与所有真实倒塌失效模式均较为接近且相似度离散性较小,具有统计意义。
对平台结构的动力倒塌失效特性进行了研究。
首先,对相关倒塌参数进行总结,通过变形能、位移响应、基底剪力等特征参数对海洋平台结构的抗倒塌能力与安全储备进行分析,进而,从频谱特性的角度探讨了结构的倒塌极限状态动力特性,以及不同频谱特性与倒塌相关参数之间的联系。
研究发现:针对地震这类动力特性较为强烈的载荷形式,平台结构的承载能力与变形能力同时保证了结构的整体安全储备,不同地震作用下的结构倒塌承载力相近,结构的失效模式为动力强度破坏。
从频谱特性的角度来看,当载荷水平较低时,结构响应频率在主振动区成分最高。
随着载荷水平的提高,结构受迫振动增强,共振效应比重降低。
地震频谱特性中共振频率附近一定范围内频谱成分较大时,会对结构产生不利的影响。