导管架

回顾海上导管架结构变形和疲劳分析的结构可靠性方法的系统评价

摘要：本文介绍了结构可靠性分析 (SRA) 方法的最新进展，旨在确定每种方法的关键应用及其拟议的变体、合格特征、优点和局限性。由于现代海上导管架结构的复杂性和规模日益扩大，越来越有必要提出一种准确有效的方法来评估其材料特性、几何尺寸和操作环境中的不确定性。SRA 作为一种不确定性分析形式，已被证明是结构设计中的有用工具，因为它可以直接量化输入参数的不确定性如何影响结构性能。在此，我们特别关注概率断裂力学方法，因为它准确地解释了在此类结构的设计中占主导地位的疲劳可靠性。成熟的分析/近似方法（例如一阶和二阶可靠性方法 (FORM/SORM)）被广泛使用，因为它们为实际问题提供了准确性和效率之间的良好平衡。然而，在高度非线性系统的情况下，它们并不准确。因此，人们使用共轭搜索方向法、鞍点近似、子集模拟、证据理论等方法对其进行了修改。以提高准确性。最初，直接模拟方法（例如蒙特卡洛模拟方法 (MCS)）及其各种方差减少技术（例如重要性抽样 (IS)、拉丁超立方抽样 (LHS) 等）对于具有非线性极限状态的结构来说是理想的，但对于计算非常低的失效概率的问题来说，它们表现不佳。总体而言，每种方法都有其优点和局限性，其中 FORM/SORM 是最常用的，但最近，由于计算能力的不断进步，模拟方法的使用越来越多。其他相关方法包括响应面法 (RSM) 和代理模型/元模型 (SM/MM)，它们是高级近似方法，非常适合具有隐式极限状态函数和高可靠性指标的结构。文献中也发现了高级近似方法和可靠性分析方法的组合，因为它们适用于复杂、高度非线性的问题。