马刚
- 作品数：14 被引量：42H指数：4
- 供职机构：哈尔滨工程大学船舶工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金高等学校学科创新引智计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程理学天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 基于动态故障树的半潜式钻井平台钻井系统失效风险分析被引量：8
- 2019年
- 针对静态风险分析方法已不能满足海洋平台系统失效风险分析工作的准确性要求的问题,提出采用动态故障树分析法对半潜式钻井平台的钻井系统设备进行失效风险分析。基于系统功能分级思想,选取钻井系统的系统设备部件进行内部逻辑关系梳理,确定故障树定量分析的3类事件和动态逻辑门,并根据已收集的基本事件的失效数据计算得到以钻井系统失效为顶事件的系统失效率。求取基本事件在顶事件失效中所占的比重,结合故障树计算结果得出敏感性分析下的关键失效因素,并提出以钻井系统大钩失效为重点关注风险规避对象,以钻井绞车的主刹车失效、转盘部件中的方补心失效和卡瓦失效为主要关注风险规避对象的失效规避路径。
- 罗小芳孙宇白旭马刚
- 关键词：半潜式钻井平台钻井系统动态故障树
- 软刚臂单点系泊系统静力特性分析被引量：3
- 2022年
- 软刚臂系泊系统是一种利用压载质量为浮式生产储油装置(FPSO)提供回复力的单点系泊方式。为快速准确地评估多铰接组成的软刚臂系统的受力状态,避免应用高复杂度的有限元软件,进而快速完成优化设计等任务,建立一种静力计算方法十分有必要。因此,针对由刚臂(YOKE)、柔性系泊腿和压载舱组成的刚柔多体系统,以分解组合的方式,提出一种二维静力计算方法,用以研究FPSO软刚臂系泊系统的静力特性。该方法主要依靠软刚臂的几何构型,在有限铰接约束下,形成非线性静力平衡方程,建立了压载舱式水上软刚臂单点系泊系统二维静力平衡计算算法。采用OrcaFlex、SESAM等软件开展了理论和数值对比分析,同时与系泊试验结果开展验证分析。对比结果表明,文中所提方法计算精度较高,可为软刚臂单点系泊系统的研究提供可靠支持。
- 李鹏孙丽萍马刚马刚王宏伟
- 关键词：浮式生产储油装置单点系泊静力特性
- S型铺管瞬态张力对动力定位控制的影响（英文）被引量：2
- 2019年
- 铺管船动力定位能力和张紧器能力通常基于静态管线张力或者采用一定动力放大系数进行评估,忽略了管线张力动态的影响.本文集成PID动力定位控制和卡曼滤波,充分考虑管线-辊筒接触及管线-铺管船耦合,发展了一种S型铺管作业的闭环自动控制数值模型.时域数值结果对比分析表明:动力定位推力动态耦合效应显著,亦证明了管线张力的瞬态效应对深水S型铺管作业动力定位评估影响深远,且基于静态管线张力评估张紧器能力将会高估.
- 艾尚茂刘德鹏李鹏马刚
- 关键词：动力定位
- 深水半潜式钻井平台纤维材料系泊方案研究被引量：9
- 2010年
- 针对一个工作于墨西哥湾海域1500m水深的半潜式钻井平台,选择polyester PET,polyester PEN和HMPE三种合成纤维材料及不同轴向刚度进行系泊方案设计,考虑系泊线的非线性动态特性和平台与系泊线之间的相互影响,在时域内进行耦合计算分析.并与传统的锚链钢缆组合的悬链线式系泊方式进行比较,发现悬链线方式很难保证平台的活动半径在要求范围之内,而由新型纤维材料组成的张紧式系泊方式则能达到良好的定位效果.经进一步对三种材料系泊系统对平台运动和系泊线受力以及经济性的比较,确定polyester PET最满足此半潜式钻井平台的安全作业要求.
- 王宏伟罗勇马刚胡开业
- 关键词：半潜式钻井平台系泊系统
- 基于总体坐标法的大变形锚泊线的静力分析被引量：7
- 2014年
- 为解决锚泊线轴向大拉伸问题,提出了一种联合应用总体坐标、能量变分原理和有限元法的解决方法。通过总体坐标使用节点斜率取代转角,直接在总体坐标系下以当前构形形成微元非线性应变位移关系的描述方法,同时建立当前构形与参考构形下的参量映射关系;利用能量变分原理建立应变能和外力功的平衡方程,进而形成锚泊线的单元刚度矩阵;按照有限元法完成单元组装和数值求解。这种方法在三维空间内较为准确地刻画了锚泊线的大转动和大拉伸变形,并且在单元组装时,不必进行局部坐标与总体坐标之间的转换,节省了计算时间。与具有解析解的可拉伸悬链线理论的对比显示,该方法具有较快的收敛速度和较高的计算精度。
- 马刚孙丽萍
- 关键词：能量变分原理有限元法锚泊线静力分析
- 轴向拉伸细长杆的非线性力学模型被引量：2
- 2015年
- 聚酯系泊缆是深海工程中具备一定抗弯刚度、易拉伸变形的细长杆件结构.聚酯缆的轴向变形属大拉伸范畴,分析中应当区分变形前后状态,特别是缆索长度的改变使得基于小拉伸假设的细长杆模型需要予以改进.因此,基于Garrett细长杆模型,应用总体坐标和斜率取代Euler-Bernoulli(欧拉-伯努利)梁元的转角,解决缆索在空间中大转动变形的几何非线性问题;使用轴向拉伸变形前后物质点对应的方法,借助单元两个节点和一个中点,以及3个二次多项式形函数描述轴向拉伸变形下细长杆元的运动微分方程.通过与轴向拉伸悬臂梁的对比分析,验证了该拉伸杆元的收敛性和准确性.
- 马刚孙丽萍艾尚茂王宏伟
- 关键词：轴向拉伸细长杆非线性
- 钢带软管内压和弯曲研究（英文）被引量：2
- 2016年
- 复合材料管已成为管道发展的热点和趋势。文中对钢带软管在同时受到内压和弯曲组合载荷作用下的力学性能进行了研究。基于建立的钢带软管的环向和径向力学平衡方程,提出了不同弯曲半径下该种类型管道的爆破压力理论计算方法。文中还进行了有限元数值模拟,并与理论计算结果对比分析,分析结果表明文中提出的爆破压力计算方法可作为此类管在同时受到内压及弯曲组合载荷作用下的通用算法,为解决此类工程问题提供重要参考。
- 林珊颖白勇马刚姚登樽刘畅
- 关键词：爆破压力内压
- FPSO单点系泊系统动力截断优化设计被引量：1
- 2020年
- 浮体系泊系统在海洋工程水池进行模型试验时,由于水池尺度有限,首先对系泊线进行等效截断设计,是被动式混合模型试验的重要一步。截断设计时,基于细长杆理论,模拟系泊线的非线性动力特性,将计算所得时域内的系泊力转换到频域响应,选择有代表性的频率及响应建立目标函数,结合NSGA II优化算法,确定最优截断系泊参数,计算快速准确。针对一作业水深420 m的FPSO单点系泊系统,进行水平截断设计。截断前后系泊系统和单根系泊线的静力特性吻合很好。截断系泊系统在不同环境载荷作用下的总体响应和系泊动力,都与截断前一致,证明截断设计的合理性和准确性,为后续的模型试验工作打下基础。
- 王宏伟马刚张勇青李彤滨田立锋
- 关键词：单点系泊NSGA-II
- 深水锚缆水下运动三维优化仿真研究被引量：4
- 2014年
- 深水锚缆在波浪、海流等环境载荷的作用下在三维空间内产生运动,形成较为复杂的运动轨迹构形,对锚缆浮式结构产生了较大的作用力,存在锚缆在环境载荷作用下的大位移、大转动的几何非线性干扰。传统的基于悬链线理论的三维运动仿真方法在非线性干扰的情况下,无法准确仿真三维浮动特征点,仿真效果较差。为此提出一种新的锚缆三维运动仿真的方法。针对锚缆在环境载荷作用下的大位移、大转动的几何非线性问题,采用细长杆模型和拓展的拉伸方程进行时域三维数值计算仿真;结合三维图形库VPython解决缆索的三维模型的可视化抖动问题,并借助多线程方法提高仿真效率。以数据文件作为数值计算程序和可视化仿真程序进行仿真。结果表明新方法较为完善地联接了锚泊系统运动仿真的核心计算模块和后处理模块,锚泊运动仿真过程计算准确快速、可视化仿真效果流畅。
- 张作涌孙丽萍马刚
- 关键词：锚泊系统仿真细长杆
- 深水非线性弹簧截断张紧式系泊系统动力特性被引量：2
- 2015年
- 通过分析张紧式系泊系统的力学特性,提出用弹簧系统代替被截断系泊线并准确模拟其刚度特性的方法.截断水深以上系泊线刚度保持不变,讨论弹簧长度、位置及非线性系数的确定方法,保证截断前后系统的静力特性相似.提出改变截断后系泊线直径和单位长度质量的计算方法,准确模拟系泊线的动力特性.将一作业水深3 048m的FPSO内转塔式系泊系统分别等效截断到1 000m和500m,通过静态分析和时域动态分析可知:截断前后系泊线的预张力、顶部张角、静力特性曲线、平台总体响应和系泊线受力都符合良好,证明了所提截断方案的合理性和正确性.
- 王宏伟罗勇马刚孙丽萍
- 关键词：静力
