اثر آسیب خستگی در قابلیت اعتماد سازه ای سکوهای دریایی

قلي زاد, امين (2009) اثر آسیب خستگی در قابلیت اعتماد سازه ای سکوهای دریایی. University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Gholizad Research Project.pdf

Download (1MB)

Abstract

A structural system will normally fail as a result of a chain of failures of different components. In this thesis, fatigue reliability of fixed offshore platforms is investigated through analyzing different failure scenarios. In order to evaluate the occurrence probability of a special scenario, each failure scenario is divided into a finite number of sub-scenarios. To do this, all combinations of time sequences are generated for a given sequence of failures, using a specially developed program. In order to calculate the occurrence probability of each scenario, a massive reliability analysis should be done for each of corresponding sub-scenarios. Knowing that there are a large number of sub-scenarios which should be analyzed, implementing traditional methods for evaluating fatigue reliability of components may be unrealistic, and a simplified method is required. This method should have the possible highest accuracy while doing the least amount of calculations. Herein, an “Artificial transfer function (ATF)” is used to calculate the cumulative fatigue degradation in components. The preciseness of the proposed simplified method is evaluated using a numerical model, and then, it’s used to calculate the occurrence probability of each sub-scenario. Based on the calculated values, probability of occurrence is obtained for each scenario, and finally, the failure probability of entire system is calculated. The proposed method may be considered as a powerful mean for analyzing fatigue degradation of fixed offshore platforms. Using this procedure, the relative vulnerability of different failure paths may be determined and the most critical scenario can be obtained. Also, the proposed method can be used in inspection planning and evaluating the life extension of existing offshore platforms.

Item Type: Other
Persian Title: اثر آسیب خستگی در قابلیت اعتماد سازه ای سکوهای دریایی
Persian Abstract: برای در نظر گرفتن خستگي ناشي از بارهاي تكرار شونده در طراحي سكوهاي دريايي، شيوه هاي مختلف تحليل، از جمله روش ساده شده ، متعين ، طيفي ، تاريخچه زماني ، مكانيك شكست و ... ابداع شده و گسترش يافته اند كه هر كدام به نوبه خود با داشتن تعدادي پارامترهاي ورودي به تخمين عمر اتصالات و اعضاي سازه تحت بارهاي پريوديك ناشي از امواج مي‌پردازند. با توجه به پيشرفت روز افزون علوم دريايي و با در نظر گرفتن اينکه سازه هاي دريايي علاوه بر هزينه هاي کلان مورد نياز جهت احداث، در صورت فروريختگي مي توانند فجايع زيست محيطي بسياري بوجود آورند، لذا ايجاد و گسترش روشهاي دقيقتر جهت آناليز اينگونه سازه ها بسيار ضروري به نظر مي رسد. با درنظر گرفتن عدم قطعيت هاي موجود در طراحي سكوهاي دريايي و ماهيت احـتمالاتي امـواج دريا، در پيش گرفتن يک روش مبتني بر علم احتمالات جهت رسيدن به هـدف مورد نظر کاملا منطقي و معقول به نظر مي رسد. تحقيق حاضر را از لحاظ مباحث مورد بررسي مي‌توان به سه بخش عمده تقسيم بندي نمود: بخش اول ؛ بررسي قابليت اعتماد اعضاي يك سكو به روش مکانيک شکست و دقيق‌تر نمودن روش‌هاي كنوني. در اين بخش، معادله حالت بحراني اعضا بر اساس روابط مکانيک شکست نوشته شده و با استفاده از روش تقريبي قابليت اعتماد "مرتبه دوم - گشتاور سوم" که دقيقتر از روش معمول کنوني "مرتبه اول - گشتاور دوم" مي‌باشد، روابط مورد نياز جهت آناليز قابليت اعتماد خستگي اعضاي سکو بدست آمده است. بخش دوم ؛ استفاده از تابع تبديل مصنوعي جهت ايجاد يك روش تقريبي با حداقل محاسبات و حداكثر دقت ممكن، جهت محاسبه قابليت اعتماد اعضاي يك سكو در برابر بارهاي خستگي. در اين بخش از تحقيق سعي بر آن بوده است تا با استفاده از يك تابع تبديل مصنوعي و با در نظر گرفتن دياگرام حالات درياي مربوط به منطقه مورد نظر، خستگي اعضاي سكو به روش طيفي محاسبه شده و قابليت اعتماد آنها در برابر بارهاي خستگي بدست آيد. طي اين بخش از پروژه، سه نوع تابع تبديل مصنوعي بكار برده شده و با انجام آناليزهاي مربوطه دقت روشهاي مربوط به استفاده از هر كدام از اين توابع تبديل مصنوعي بررسي شده است. در نهايت روشهاي مذكور با هم مقايسه شده و يك روش تقريبي براي انجام آناليزهاي مرحله بعد انتخاب شده است. بخش سوم؛ تشكيل سناريوهاي مختلف شكست براي اعضاي سكو، محاسبه احتمال رخداد هر سناريو، تركيب احتمالات مذكور، محاسبه احتمال شكست سكو و در نهايت محاسبه قابليت اعتماد سكو در برابر بارهاي خستگي. همانگونه كه قبلاً نيز ذكر شد، اين بخش از تحقيق شامل تعداد بسيار زيادي آناليز قابليت اطمينان خواهد بود كه انجام آنها در صورت عدم استفاده از روش تقريبي ياد شده، عملاً غير ممكن مي باشد.
Subjects: Research Projects
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 23 Jun 2019 04:45
Last Modified: 23 Jun 2019 04:45
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/7939

Actions (login required)

View Item View Item