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船舶与海洋工程结构研究所
2014-05-25 21:11  

所长:黄一 教授

副所长:张崎 副教授

 

研究所人员情况:

教授:黄一、刘刚

副教授:张崎、李志远、李红霞、陈景杰、王文华、董磊磊

讲师:甄兴伟

在读博士研究生6人、硕士研究生50

 

研究所概况:

船舶与海洋工程结构研究所历经10多年的发展,团队现有50余人。其中,教授2人、副教授6人、讲师1人、博士生6人、硕士生50人、毕业生近百人。

主要科研方向为船舶与海洋结构物环境损伤机理与控制技术研究,其中包括:海洋结构物全寿命期安全技术研究、海洋结构物强度分析技术研究、深海立管设计与安装关键技术研究以及海洋结构物动力响应特性研究。

承担的科研项目包括:国家重大专项项目4项、国家863计划项目3项、国家973计划项目2项、国家科技支撑计划项目1项、海军装备预研项目2项、国家科学自然基金项目9项、企业合作项目20余项;已经授权和公开专利10项。

       

2010年参加ISOPE会议

 

承担科研项目情况:

1)国家重大专项

Ø       荔湾3-1气田腐蚀监测与防腐系统设计

Ø       深水半潜式起重铺管船全寿命腐蚀监测和控制系统研究

Ø       半潜式平台防腐设计及优化技术研究

Ø       Spar平台防腐设计及分析技术研究

Ø       浮体平台分析技术及大吨位上部组块提升系统研究

2)国家863计划

Ø       深水半潜式钻井船设计与建造关键技术

Ø       顶张紧式(TTR)设计理论研究及软件开发

Ø       海洋工程防腐系统数值模拟优化设计技术

3)国家973计划

Ø       深海环境长期作用下平台结构的累积损伤机理

Ø       ××水下电磁场产生机理与控制方法研究(国防973

4)国家科技支撑计划

Ø       结构、振动噪音分析及25年寿命防腐技术研究

5)海军装备预研项目

Ø       ××水下电场数值仿真技术

Ø       ××结构全寿命期安全评估技术

6)工信部高技术船舶项目

Ø       深水大型浮式海洋结构物腐蚀损伤及防护基础理论研究

7)国家科学自然基金

Ø       船舶与海洋结构物全寿命长效防腐蚀关键技术研究

Ø       基于PVDF压电薄膜的船舶与海洋结构物应变与损伤检测研究

Ø       可靠度分析中基于Kriging模型的变复杂度序贯算法研究

Ø       斜浪中船舶运动动力特性及倾覆机理研究

Ø       基于临界面理论的海洋工程复杂焊接结构多轴疲劳损伤评估方法研究

Ø       含裂纹损伤船体典型结构极限强度工程化评估方法研究

Ø       运动物体穿过深海密度分界面的水动力特性研究

Ø       海洋工程结构疲劳与腐蚀损伤耦合机理及寿命评估方法研究

8)企业合作项目

Ø       JZ20~2NW简易生产设施结构冰振疲劳计算分析,大船设计研究所

Ø       大型自升式钻井平台结构设计技术研究,大船设计研究所

Ø       大型自升式钻井平台桩腿/桩靴结构强度及疲劳分析研究,大船设计研究所

Ø       300英尺自升式钻井船设计与关键技术分析,大船设计研究所

Ø       海上风电机组安装平台设计与关键技术研究,大船设计研究所

Ø       深水半潜式平台结构分析和防腐技术研究,大船设计研究所

Ø       S-N curve selection based on Finite Element Method,美国船级社

Ø       导管架外加电流阴极保护技术研究,中海石油(中国)有限公司

Ø       海底管道外腐蚀评估技术及预防措施研究,中海石油(中国)有限公司

 

主要科研工作:

1海洋油气管道腐蚀监测与防腐系统设计研究

受中海石油北京研究中心委托,承担了国家重大科技专项南海深水油气田开发示范工程中的《荔湾3-1气田腐蚀监测与防腐系统设计》项目的相关研究工作。主要内容包括:掌握先进的基于电阻法的海底管道内壁腐蚀实时监测系统的工作原理和关键技术;研制基于电阻法的海底管道内壁腐蚀实时监测装置,制作相应的原理样机,研制出基于双环结构的可用于实际工程的腐蚀传感器,精度达到1um,同时集成高精度的温度和压力传感器,用于深海1400水深,内部耐压30Mpa,并开发对应的海底管道内壁腐蚀程度实时评估软件;在此基础上建立具有自主知识产权的海底管道内壁腐蚀实时监测系统,实现实时在线评估海底油气管道的内壁腐蚀状态和安全状态。

                 

自主设计的阵列式双环结构传感器样机

2海底管道非接触式外防腐状态检测技术及预防措施研究

外腐蚀是造成海底管道失效的主要原因之一,由于海底管道采取全部埋设的方式,因此常规方法难以对管道外防腐状态进行检测,针对该问题,提出了非接触式外防腐检测技术并对管道腐蚀预防措施进行研究。借助于ROV海底管道检测技术开发平台,开发了海底管道“涂层+牺牲阳极”联合外防腐系统数值模拟计算技术及优化设计计算软件系统;通过超大规模数值模拟计算,获得了“海底管道防腐系统伴生电场-影响因素数据库”;通过灰关联法分析数据库中各个参数间的相关性,结合神经网络,获得了海底管道防腐系统伴生电场与外防腐状态间的映射关系,并以此评估管道外防腐系统诸如阳极状态、涂层状态等关键指标。

此外,承担中海油研究中心委托的《海底管道外腐蚀评估技术及预防措施研究》项目的相关研究工作,重点研究海总运行期海底管道涂层与牺牲阳极联合防腐数值分析方法、试验和完整性评估。在该项研究工作中选取BZ34-1 CEPA至友谊号的8英寸输油管线进行实测,开展了水下立管段电位、电场测量,并完成了立管段外涂层、牺牲阳极完整性评估工作。

       

非接触式海底管道外防腐系统状态检测技术 系统原理图

       

Teledyne Benthos公司技术人员参与测试ROV

3导管架平台防腐系统研究

针对导管架外加电流阴极保护技术在实际工程应用中遇到的问题,一直致力于研究新型导管架外加电流阴极保护技术,可以显著提高导管架平台腐蚀控制水平,并能够降低维护成本、延长有效寿命,提高整个海洋平台全寿命期的综合经济效益。

阴极保护系统数值模拟计算技术研究。该数值模拟计算技术可以设计出确保电位分布合理的阴极保护方案:确定辅助阳极尺寸、数量、布置、保护范围;导管架整体电位电流分布;跟踪平台服役期间的腐蚀防护状态;确立全寿命期的阴极保护系统方案;并为外加电流阴极保护系统样机的研制提供控制参数和重要参考。

外加电流控制系统样机研究。该外加电流阴极保护系统样机能够实现平台电位、输出电压和电流的实时、准确测量;针对传感器存在失效的潜在可能,开发冗余算法,保证整体系统的正常工作;构建控制系统网络拓扑,实现外加电流腐蚀控制系统的远程监测和控制。

外围部件研究。研制了导管架外加电流阴极保护系统电缆系统安装技术、长寿命辅助阳极接头和屏蔽设备,以及筛选了长寿命辅助阳极和长寿命大容量电源。

                 

实验室模型及实海测试模型

4)船舶与海洋工程结构疲劳损伤研究

先后承担了多项国家863973、海军预研和重大专项项目中与结构疲劳强度相关的课题,开展了多轴疲劳、结构断裂、腐蚀疲劳、腐蚀断裂等科研课题的研究。围绕“结构疲劳与断裂”方向,基于裂纹最大张口位移,提出了简便地评估裂尖应力强度因子、裂尖塑性区尺寸和裂尖张开位移的工程化计算方法;基于应力自平衡特性提出等效热点应力法,建立了考虑焊接残余应力的多轴疲劳寿命模型;基于微动磨损理论和腐蚀模型,提出了锚链节点接触面累积腐蚀、磨损耦合损伤的工程化评价模型;基于腐蚀与载荷之间的耦合作用,提出了考虑腐蚀影响的结构疲劳寿命的计算方法等研究成果,基于这些研究成果申请到两项国家自然科学基金面上基金和一项国家自然科学基金青年基金,在国内外期刊上发表30多篇学术论文,其中SCI论文近10篇,EI论文20余篇。

 

自升式平台桩靴的强框架疲劳分析

 

锚链磨损腐蚀分析

 

联系电话:

(0411)84707334-409

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