1101.邏輯方法拓展研究和在海底管線結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計中的應(yīng)用

1、博士學(xué)位論文邏輯方法拓展研究和在海底管線結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計中的應(yīng)用ResearchontheTopoIogyoftheLogicBasedMethodoIogiesandtheAppIicationsoftheReabityAnaIysisforSubseaPipeIineEngineerng學(xué)號：10兇6064指導(dǎo)教師：塞丞擅大連理工大學(xué)Dal訪llJn眈rsityofTechnobgy大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文舢舢㈣刪刪洲川舢ⅢY2823

2、324摘要深海海底管線的工作環(huán)境復(fù)雜，長期受到波、浪、流的作用，面臨地震、海冰、海床滑移等極限荷載的考驗(yàn)。同時，海底管線在長期的運(yùn)營中結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕、老化、蠕變等災(zāi)變情況。海底管線一旦破壞，對海洋環(huán)境和生態(tài)的影響是災(zāi)難性的。因此，全壽命安全服役對于海底管線工程尤其重要。確定海底管線服役期的可靠指標(biāo)，是完成可靠度設(shè)計和風(fēng)險管理的前提。圍繞這個主題，本文針對在研的海底管線課題開展可靠性研究。論文的工作思路為：首先從基礎(chǔ)的邏輯方法著手，分析一些

3、常用方法的不足，提出新概念和新方法，建立新的邏輯拆分系列規(guī)則，解決主客觀不一致、主觀擾動性大的經(jīng)典型問題；通過這些規(guī)則創(chuàng)建“延展樹”系列模型，重新識別海底管線全生命周期可靠度設(shè)計中的風(fēng)險因素。對模型進(jìn)行定性、定量及敏感性分析，并對結(jié)果進(jìn)行對比分析；集合能量的概念，創(chuàng)建新的“能量功能模型”，全面分析結(jié)構(gòu)所承受的能量，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)可靠度設(shè)計中功能流模型忽略能量的不足：引入新方法設(shè)計海底管線復(fù)合超強(qiáng)度壽命實(shí)驗(yàn)，暴露可靠度設(shè)計中的薄弱環(huán)節(jié)，突破了

4、傳統(tǒng)試驗(yàn)中只注重壽命預(yù)測和應(yīng)力研究的局限；最后，建立了適用于高能復(fù)雜系統(tǒng)可靠度設(shè)計的通用模型，以拓寬理論及模型應(yīng)用，并通過對多個工程領(lǐng)域?qū)嶋H案例的討論，提出針對復(fù)雜系統(tǒng)失效的攻破策略，從而證明了本文對工程／系統(tǒng)可靠度設(shè)計理論及模犁應(yīng)用的普適性及完整性。論文主要內(nèi)容如下：1通過對邏輯方法的深度思考，建立新的五個拆分規(guī)則，并以此理論為基礎(chǔ)，創(chuàng)建了“延展樹”系列模型。運(yùn)用不同的思考方式，系統(tǒng)、客觀的辦法，對被拆分對象進(jìn)行橫向和縱向的“雙重鎖定

5、”。解決了傳統(tǒng)‘口J靠度設(shè)計邏輯方法中定性分析的經(jīng)典問題，即主觀擾動大、層次不清、因素重疊混淆、拆分不徹底、基元素不可控等。文中以海底管線可靠度風(fēng)險評估為例，建立“失效延展樹”模型，對其進(jìn)行定性和定量分析。由于新方法遵循的拆分規(guī)則，“延展樹”系列模型極大的簡化了定量計算的復(fù)雜程度，并將該模型得到的結(jié)果與原邏輯樹方法的結(jié)果進(jìn)行了對比總結(jié)和討論。2建立了海底管線可靠度設(shè)計的“能量延展樹”模型。該模型著重研究海底管線在疲勞損傷期所經(jīng)受的內(nèi)部能