摘要:针对风机法兰连接处高强螺栓失效影响结构安全运行的问题，以我国江苏如东某风电场4 MW单桩式风机为原型，建立含有螺纹结构的局部法兰模型和考虑法兰连接结构的整体风机模型。开展局部法兰结构在偏心载荷下的摩擦耗散能变化规律以及极限状态下的失效行为研究。通过整体风机模型探讨不同位置处螺栓松动数量、比例与结构承载力之间的关系。结果表明：局部法兰螺栓结构的敏感松动位置位于近加载端的第一圈接触螺纹，极限破坏形式为螺母与螺杆未旋合部位发生断裂破坏；对于整体法兰模型，法兰分离量随受拉侧螺栓松动数量增加呈现先增加后趋于平缓的趋势，法兰分离量对于受拉侧螺栓的初始松动较为敏感。

摘要:为了解吸力桶导管架基础冲刷特性，采用FLOW-3D软件建立吸力桶导管架基础冲刷数值模型，模拟不同水深、流速、迎流角条件下的基础冲刷情况。仿真结果表明：桶型基础尾流对后端桶型基础冲刷存在削弱作用，导致其冲刷深度减少35%~50%，当迎流角为60°时后端桶型基础冲刷深度最小；整体冲刷受水深影响较小，不同水深下冲刷情况相似；流速是影响冲刷深度的主要因素之一，冲刷深度随流速增加而增加，整体呈线性关系。综合评估吸力桶导管架基础冲刷情况，为下一步冲刷防护方案的制定提供依据。

摘要:在海上升压站上部组块平移过程中桩靴基础不均匀沉降可能对自升式平台及导管架平台安全稳定性造成威胁，亟需开展该过程中相关平台结构的安全稳定性分析。借助Abaqus有限元软件分别建立上部组块-自升式平台/导管架平台-地基土体相互作用的三维弹塑性数值计算模型，并通过已有理论方法验证数值计算模型的合理性与可靠性；采用DLOAD子程序进行二次开发以模拟该过程中平台复杂受荷情况并确定最不利受荷位置；开展自升式平台及导管架平台的安全稳定性分析。结果表明，在海上升压站上部组块平移过程中，自升式平台上自行式模块运输车（Self-Propelled Modular Transporter，SPMT）轨道的最大纵向坡度仅0.69‰，远小于规范指标要求2.00%，因此可认为自升式平台满足安全稳定性要求。计算得到导管架平台桩基承载能力安全因数为1.29，未满足美国石油协会（API）规范的相关要求，导管架平台结构安全储备不足，存在一定的安全隐患。研究成果可为类似工程提供参考与借鉴。

摘要:为准确估计导管架基础管状交叉节点处的疲劳寿命，采用时域分析方法对某海上变电站进行疲劳损伤评估。借助Abaqus软件建立导管架基础各关键节点的局部精细模型。将各管节点的焊接处选作热点，考虑风浪流的联合作用。通过雨流计数法，结合Palmgren-Miner准则与S-N曲线法，对该结构的各关键节点进行准确的疲劳寿命分析。为验证局部精细模型的可靠性，使用SACS软件进行对比分析。结果表明：该变电站疲劳强度在设计寿命期内满足规范要求；局部精细模型的构建可较为准确地估计管状交叉节点处的疲劳寿命；随机波浪更能反映真实海况，体现波浪的随机平稳过程。分析结果可为后续研究及实际工程提供参考。

摘要:为研究海上发射导流槽运动对火箭尾流场的影响，建立某型运载火箭尾部喷管及导流槽组合模型，采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）软件Fluent基于Realizable k-湍流模型和二阶迎风格式，对火箭尾流场进行瞬态数值仿真模拟，研究在导流槽平移和旋转状态下火箭尾流场内速度、压强、温度等参数。结果表明：海上发射船运动引起导流槽的水平运动将使导流面承受的总压显著增大，在部分工况下最大增加70%；随着导流槽旋转角度的增大，导流面的总压随之增大；特定的组合运动会使导流槽出现局部高温和高压。研究结果对运载火箭海上发射导流槽的构型设计及热防护等工作具有参考意义。

摘要:基于有限体积法，采用SST k-ω模型、Herschel-Bulkley非牛顿流体模型和流体体积（Volume of Fluid，VOF）两相流模型建立海底管道局部冲刷的二维计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）模型，以管道直径和初始水深为变量开展数值模拟研究。分析管道两侧床面压力特征、冲刷坑形态、冲刷深度历时曲线、阻力系数历时曲线、管道局部速度分布等内容，揭示不同管道直径和初始水深对海底管道局部冲刷特性的影响规律。结果表明：在黏土质海床环境下海底管道局部冲刷受管道直径影响显著，管道直径越大，管道局部冲刷坑宽度和深度越大，沉积丘向管道下游移动距离越远；初始水深对黏土质海床环境下海底管道局部冲刷产生一定的影响，随着初始水深的增加，管道局部极限平衡冲刷深度减小，管道下游床面形态受初始水深影响较为明显。

摘要:圆筒型浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading，FPSO）垂荡运动较大，易引发摇摆运动失稳，影响油气生产安全。针对圆筒型FPSO垂荡与纵摇间的强耦合关系，建立两自由度非线性耦合运动方程，基于摄动法推导方程的近似解析解，研究涌浪作用下圆筒型FPSO垂荡-纵摇耦合运动响应及稳定性。结果表明：当涌浪周期远离圆筒型FPSO垂荡固有周期时，圆筒型FPSO具有良好的运动稳定性；在垂荡与纵摇固有周期接近1?2关系的情况下，同时当长周期涌浪频率接近圆筒型FPSO垂荡固有频率时，圆筒型FPSO的垂荡和纵摇由线性强迫运动转变为1/2亚谐运动，垂荡位移幅值与波浪幅值呈非线性关系，纵摇出现较大运动响应；当圆筒型FPSO发生内共振运动时，增加垂荡阻尼可消耗垂荡共振时的能量，降低垂荡运动幅值，增加纵摇阻尼可降低纵摇运动幅值，但同时会增大引起垂荡能量向纵摇渗透所需的最小垂荡运动幅值，使波浪能量集中于垂荡模态，导致垂荡运动幅值增大。

摘要:为探究不同波、流环境耦合作用对网衣系统动力响应的影响，基于集中质量法和网目等效法研究在规则波-流耦合作用下波流方向、水流速度、波高和周期、10种不同网衣破断形式对网衣张力和变形的影响。结果表明：在规则波-流耦合作用下，网衣与刚性框架连接位置和网衣中部受力最大，网衣的4个边角处变形最小，且网衣张力随着流速、波高的增大而增大；在不同的网衣破断形式下，网衣张力只在网的断裂方向上显著减小，而其他方向的张力没有明显变化；对于节点的运动，只在网衣破断周围节点的运动增加，而其他节点的运动并没有明显变化。

摘要:采用有限元软件Abaqus中的耦合欧拉-拉格朗日（Coupled Eulerian - Lagrangian，CEL）数值模拟方法分析江苏启东海域某自升式稳桩平台桩基承载特性，结果表明：CEL数值模拟方法可以有效模拟桩腿贯入地层全过程，揭示桩腿贯入过程中土体密度演化规律；CEL数值模拟结果与采用《海洋井场调查规范》所得的桩基承载力特征曲线基本一致；推荐桩基安全贯入深度为10.0 m，位于土层②-2，粉质黏土层，此时理论和数值分析所得的桩基承载力都为4.0 MN。所得结果可为江苏启东海域自升式稳桩平台的安全作业提供理论支持。

摘要:为了对改造后导管架平台的模态和节点疲劳寿命等进行分析，以评估改造后平台结构的可靠性，采用SACS软件，针对LD22-1 CEP导管架平台改造工程，结合S-N曲线方法和Airy波理论，建立导管架平台疲劳分析三维有限元模型，通过数值模型计算分析导管架平台的疲劳寿命。计算结果表明：节点X107、X106和X406的疲劳寿命分别为24.49 a、34.82 a和40.38 a，小于设计疲劳寿命；除这3个节点不满足疲劳寿命设计要求外，其他节点均满足疲劳寿命设计要求。为确保平台运行安全，需要对这3个节点进行加强设计，并在运行中加强疲劳节点监测。

摘要:以南海100 m深水长桩为对象，建立基于水池试验测试与验证的长桩流固耦合动力响应分析数值模型。开展深水长桩在波流载荷作用下的动力响应特征计算和分析。结果表明：由于水动力非线性影响，数值分析结果会不同程度地偏于保守；随机波浪引起长桩谐振效应带来的长桩纵向运动和动力放大系数均明显增大，而叠加流作用对长桩运动有显著的抑制作用，运动降低幅度约30%。

摘要:为指导海上油田大斜度井射孔负压返涌作业，提供合理的返涌负压设计方法，提高射孔孔道清洁效果，保障油气井产能，结合大斜度井射孔作业特点，开展负压返涌试验，分析返涌时机对孔道清洁的影响，对比4种常用负压设计方法的结果，通过试验结果验证不同负压设计方法设计结果的合理性，优化最小返涌负压设计方法。试验和分析结果表明：负压返涌后的砂岩靶渗透率较原始渗透率提高约13%，负压返涌可有效清洁射孔孔道，解除射孔污染；射孔后立即负压返涌与间隔24 h后负压返涌的砂岩靶渗透率增幅分别为112%、113%，2种工况下的渗透率增幅基本一致；通过对比，当砂岩靶渗透率为5~34 mD（1 mD≈0.987×10?3 μm2）时，Behrman法设计最小负压偏大，Core Lab、Conoco、VANN等方法设计最小负压偏小。研究表明，间隔24 h后再进行负压返涌不会降低孔道清洁效果，大斜度井射孔后需要进行单趟负压返涌作业或采用动态负压射孔等技术清洁孔道。基于负压返涌试验结果拟合给出低渗储层条件下的最小负压设计模型，可有效指导大斜度井射孔负压返涌作业，对提高油气井产量具有重要意义。

摘要:圆筒型浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading，FPSO）通常在主甲板与工艺甲板间采用挡浪墙结构，但在高海况下容易遭受强浪砰击。为了设计兼顾强度要求与重量控制的挡浪墙，以流花11-1油田二次开发项目采用的圆筒型FPSO为例，运用理论计算与有限元分析相互结合的方法，将局部计算模型体量设定为优化目标，把采用各异边界条件当作优化途径，提出一种可兼顾设计效率与计算精准性的外飘挡浪墙结构分析方法。明确以6 m×6 m的最小区域作为挡浪墙局部校核时砰击载荷的加载范围，并外延至相邻1档强肋位区间，以此作为模型的选定范围。该方案在现有工程实践中得到成功应用，亦可为类似结构设计工作提供有益借鉴。

摘要:以110 kV高压输配电设备与油气处理设施平台共建的海上某CEPC平台为例，采用SACS软件建立平台结构模型，对平台下层甲板布置的7台大功率注水泵运行时产生的振动进行分析，主要包括整体模态分析、变压器附近局部模态分析、谐响应分析，判断其对平台结构和高压输配电设备的影响。结果表明，注水泵引起振动响应位移较小，整体结构振动频率、变压器局部结构振动频率与注水泵工作频率相差较远，不易产生共振。振动对局部高压输配电设备的影响不可忽视，长期振动将影响设备的正常运行。对高压输配电设备给出减振措施可对后续工程项目提供重要的参考借鉴。