[发明专利]一种寒区海洋平台剩余寿命评估方法

权利要求书

1.一种寒区海洋平台剩余寿命评估方法，包括：

基于海洋平台服役海域的波浪散斑图、相应的S-N曲线和海洋平台结构的现状计算长期环境荷载的疲劳损伤率单位为1/年，其中，n1_i为长期环境荷载作用下第i个应力幅值每年的应力循环次数，N1_i为该应力幅值作用下发生疲劳破坏所需的应力循环次数，S1为每年长期环境荷载作用下不同应力幅值的个数；

基于海洋平台服役海域的冰参数、相应的S-N曲线和海洋平台结构的现状计算短期环境荷载的疲劳损伤率单位为1/次，其中，n2_i为短期环境荷载作用下第i个应力幅值每次的应力循环次数，N2_i为该应力幅值作用下发生疲劳破坏所需的应力循环次数，S2为每次短期环境荷载作用下不同应力幅值的个数；

基于海洋平台服役海域的极端环境荷载、相应的S-N曲线和海洋平台结构的现状计算极端环境荷载的疲劳损伤率单位为1/次，其中，n3_i为极端环境荷载作用下第i个应力幅值每次的应力循环次数，N3_i为该应力幅值作用下发生疲劳破坏所需的应力循环次数，S3为每次极端环境荷载作用下不同应力幅值的个数；

基于海洋平台服役海域的波浪散斑图、相应的S-N曲线和海洋平台结构的设计状态计算已服役年限内长期环境荷载的疲劳损伤率单位为1/年，其中，n4_i为已服役年限内长期环境荷载作用下第i个应力幅值每年的应力循环次数，N4_i为该应力幅值作用下发生疲劳破坏所需的应力循环次数，S4为每年长期环境荷载作用下不同应力幅值的个数；

基于海洋平台服役海域的冰参数、相应的S-N曲线和海洋平台结构的设计状态计算已服役年限内短期环境荷载的疲劳损伤率单位为1/次，其中，n5_i为已服役年限内短期环境荷载作用下第i个应力幅值每次的应力循环次数，N5_i为该应力幅值作用下发生疲劳破坏所需的应力循环次数，S5为每次短期环境荷载作用下不同应力幅值的个数；

基于海洋平台服役海域的极端环境荷载、相应的S-N曲线和海洋平台结构的设计状态计算已服役年限内极端环境荷载的疲劳损伤率单位为1/次，其中，n6_i为已服役年限内极端环境荷载作用下第i个应力幅值每次的应力循环次数，N6_i为该应力幅值作用下发生疲劳破坏所需的应力循环次数，S6为每次极端环境荷载作用下不同应力幅值的个数；

基于疲劳设计准则，按如下公式计算剩余寿命：

剩余寿命＝(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为长期波浪荷载的设计疲劳安全系数，n_serve为服役年限；f_ice为冰荷载的设计疲劳安全系数，n_historyice为已服役年限内的冰荷载发生次数；f_extreme为极端波浪荷载的设计疲劳安全系数，n_{historyextreme}为已服役年限内的极端波浪荷载发生次数，n_extreme为剩余服役期内预测的极端波浪荷载发生次数；n_ice为剩余服役期内预测的冰荷载发生次数。

2.如权利要求1所述的寒区海洋平台剩余寿命评估方法，其特征在于：所述的海洋平台服役海域的波浪散斑图所表示的为一年内不同波高和不同波向的波浪发生概率。

3.如权利要求1所述的寒区海洋平台剩余寿命评估方法，其特征在于：所述的海洋平台服役海域的冰参数是指冰厚、冰速、动冰力模型和冰期持续时间的统计数据。

4.如权利要求1所述的寒区海洋平台剩余寿命评估方法，其特征在于：所述的海洋平台服役海域的极端环境荷载是指50年一遇的波高、波周期和波浪谱。