[发明专利]一种钢悬链线立管触地疲劳不确定性分析方法

摘要

本发明公开了一种钢悬链线立管触地疲劳不确定性分析方法：构建钢悬链线立管系统进行立管疲劳分析；引入Morris方法进行立管触地点疲劳损伤的敏感性分析；采用蒙特卡洛方法模拟研究触地点疲劳寿命不确定性。本发明提高了钢悬链线立管触地点疲劳分析精度，使钢悬链线立管的分析设计更加符合工程实际情况。

主权项

1.一种钢悬链线立管触地疲劳不确定性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，构建钢悬链线立管系统进行立管疲劳分析：分别建立立管与FPSO耦合模型和包含吸力的非线性土壤模型，构成钢悬链线立管系统，对立管触地点处的管土作用进行静力分析，得到嵌入土壤深度时程曲线、土壤作用力时程曲线、包含不同运动循环次数的位移‑作用力曲线，对立管进行整体水动力分析，得到特征载荷时程曲线和触地点处应力最值分布，结合静力分析和水动力分析的结果对立管进行疲劳分析；步骤二，引入Morris方法进行立管触地点疲劳损伤的敏感性分析：根据Morris方法选择n个输入参数，组成一个n维的超级立方体，采用Matlab进行矩阵运算，获得一条计算轨道，使用OrcaFlex构造n+1个模型，每个模型的输入参数就是矩阵中的任意一行，分别求得n个输入参数的基本单元，计算各输入参数的基本单元的均值μ、标准差σ、绝对值均值μ*，并根据单元值均值‑标准差和绝对值均值‑标准差两个衡量标准计算得到输入参数对立管触地点疲劳寿命影响重要性排名；步骤三，采用蒙特卡洛方法模拟研究触地点疲劳寿命不确定性：基于拉丁超立方抽样技术，使用风险分析软件@Risk对敏感性分析中的n个输入参数各抽样m次，用抽样得到的输入参数的组合构造m个计算模型，对每个计算模型分别进行不规则波时域分析，统计每组输入参数下触地区疲劳特征，对触地区中每个节点疲劳寿命进行数据统计，给出累计概率密度曲线，得到疲劳失效概率沿立管长度分布。