[發明專利]一種寒區海洋平臺剩余壽命評估方法

無效

• 申請號: 201110161144.1
• 申請日: 2011-06-16
• 公開（公告）號: CN102289563A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 黃維平;劉超;魏東澤;丁曼;顧恩凱;孟慶飛
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01M99/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種寒區海洋平臺剩余壽命評估方法，包括：

基于海洋平臺服役海域的波浪散斑圖、相應的S-N曲線和海洋平臺結構的現狀計算長期環境荷載的疲勞損傷率單位為1/年，其中，n1_i為長期環境荷載作用下第i個應力幅值每年的應力循環次數，N1_i為該應力幅值作用下發生疲勞破壞所需的應力循環次數，S1為每年長期環境荷載作用下不同應力幅值的個數；

基于海洋平臺服役海域的冰參數、相應的S-N曲線和海洋平臺結構的現狀計算短期環境荷載的疲勞損傷率單位為1/次，其中，n2_i為短期環境荷載作用下第i個應力幅值每次的應力循環次數，N2_i為該應力幅值作用下發生疲勞破壞所需的應力循環次數，S2為每次短期環境荷載作用下不同應力幅值的個數；

基于海洋平臺服役海域的極端環境荷載、相應的S-N曲線和海洋平臺結構的現狀計算極端環境荷載的疲勞損傷率單位為1/次，其中，n3_i為極端環境荷載作用下第i個應力幅值每次的應力循環次數，N3_i為該應力幅值作用下發生疲勞破壞所需的應力循環次數，S3為每次極端環境荷載作用下不同應力幅值的個數；

基于海洋平臺服役海域的波浪散斑圖、相應的S-N曲線和海洋平臺結構的設計狀態計算已服役年限內長期環境荷載的疲勞損傷率單位為1/年，其中，n4_i為已服役年限內長期環境荷載作用下第i個應力幅值每年的應力循環次數，N4_i為該應力幅值作用下發生疲勞破壞所需的應力循環次數，S4為每年長期環境荷載作用下不同應力幅值的個數；

基于海洋平臺服役海域的冰參數、相應的S-N曲線和海洋平臺結構的設計狀態計算已服役年限內短期環境荷載的疲勞損傷率單位為1/次，其中，n5_i為已服役年限內短期環境荷載作用下第i個應力幅值每次的應力循環次數，N5_i為該應力幅值作用下發生疲勞破壞所需的應力循環次數，S5為每次短期環境荷載作用下不同應力幅值的個數；

基于海洋平臺服役海域的極端環境荷載、相應的S-N曲線和海洋平臺結構的設計狀態計算已服役年限內極端環境荷載的疲勞損傷率單位為1/次，其中，n6_i為已服役年限內極端環境荷載作用下第i個應力幅值每次的應力循環次數，N6_i為該應力幅值作用下發生疲勞破壞所需的應力循環次數，S6為每次極端環境荷載作用下不同應力幅值的個數；

基于疲勞設計準則，按如下公式計算剩余壽命：

剩余壽命＝(1-D_historywave×f_wave×n_serve-D_historyice×f_ice×n_historyice-D_{historyextreme}×f_extreme×n_{historyextreme}-D_extreme×f_extreme×n_extreme-D_ice×f_ice×n_ice)/D_wave×f_wave

上式中，f_wave為長期波浪荷載的設計疲勞安全系數，n_serve為服役年限；f_ice為冰荷載的設計疲勞安全系數，n_historyice為已服役年限內的冰荷載發生次數；f_extreme為極端波浪荷載的設計疲勞安全系數，n_{historyextreme}為已服役年限內的極端波浪荷載發生次數，n_extreme為剩余服役期內預測的極端波浪荷載發生次數；n_ice為剩余服役期內預測的冰荷載發生次數。

2.如權利要求1所述的寒區海洋平臺剩余壽命評估方法，其特征在于：所述的海洋平臺服役海域的波浪散斑圖所表示的為一年內不同波高和不同波向的波浪發生概率。

3.如權利要求1所述的寒區海洋平臺剩余壽命評估方法，其特征在于：所述的海洋平臺服役海域的冰參數是指冰厚、冰速、動冰力模型和冰期持續時間的統計數據。

4.如權利要求1所述的寒區海洋平臺剩余壽命評估方法，其特征在于：所述的海洋平臺服役海域的極端環境荷載是指50年一遇的波高、波周期和波浪譜。