固定离岸结构疲劳可靠性分析外文翻译.pdfVIP

武汉轻工大学

毕业论文外文参考文献译文本

2015届

译文出处Fatiguereliabilityanalysisoffixed

offshorestructures:Afirstpassageproblemapproach

毕业论文题目基于ANSYSWorkbench的齿轮轴随机振动

数值分析

院（系）机械工程学院

专业名称机械设计制造及其自动化

学生姓名王想

学生学号110309026

指导教师余南辉

译文要求：

1、译文内容须与课题（或专业）有联系；

2、外文翻译不少于4000汉字。

固定离岸结构疲劳可靠性分析：

第一通道问题方法

摘要：本文介绍一种关于计算固定离岸结构平台的可靠性及其失效的方法。运用

断裂力学原理可以得出失效准则。这个问题被称作“第一通道问题”。这种方法

是通过应用一种典型的平面框架结构阐述出来的。疲劳可靠性衰减曲线可以用来

检查正在工作的海上平台结构。对某些参数的研究，我们可以确定一些重要参数

对疲劳可靠性的影响。

关键词：可靠性，疲劳，断裂力学，离岸结构

前言

在一般情况下，海上生产和钻井平台等一些大而复杂的结构系统，他们的制

造通常是焊接互连钢管构件接头。这些结构系统主要的失效形式是受振动的环境

载荷和疲劳的特征部件破坏。在结构使用寿命期间，他们其中任何点的的疲劳破

坏取决于完整的应力历史。计算此应力历史以及对材料的影响是一项复杂的任

务。大海不规则的性质、结构大小的不同，接头焊接处的应力集中和其他动载荷

等影响造成了疲劳寿命评估的复杂性。由于输入参数所固有的随机性，影响了这

些结构响应的结果，因此可靠性分析假设对正在工作的离岸结构检查设计和认证

是非常有用的。

任何可靠性问题都可以表述为极限状态失效下的概率大小。在失效的情况下，

疲劳极限状态可以被定义为:(1)a−a≤0表示可使用性状态；(2)K−K≤0

cNIC

表示极限状态(Madsenetal.,1986;Kirkemo,1988)。MadhavanPillai和

MeherPrasad(2000)制定一个程序过程，可以用来分析在可使用状态下离岸结构

疲劳可靠性。这个工作断裂力学原理可以用于制定失效准则。一些相关文献中，

对适用于近海结构可靠性分析计算也进行了讨论。在一些相类似的研究中，

Rajasankar等(2003)制定了故障方程的失效发生所需的周期数。这些研究内容

已经扩展到评估管状接头在离岸结构的完整性。

在目前的研究中，固定的离岸结构的疲劳可靠性计算采用极限状态下的标

准。该问题被称为成“第一通道问题”。抗疲劳失效可以表示为一个时变的障碍，

并且这种失效被认为发生在当压力反应第一次跨越这一障碍的时刻。这种跨越的

可能性是通过相关的随机理论(Nigam,1983)计算出来的。

离岸结构的响应反应是一个宽频带随机的过程,当应用合适的宽频带修正

因子后，它可以被描述为一个静止不动的窄频高斯过程（WirchingandLight，

1980）。在窄带应力过程中，应力范围遵循Rayleigh分布。长期疲劳应力过程

在一个离岸结构中并不是一个稳定的状态，但却可以被分成几个离散平稳过程。

由于风暴在其整个使用寿命中的影响，波