摘要：文章研究聚焦于一种新概念张力系泊式水中生产平台(STLP),该平台实现了浅水采油设备和技术在超深水环境下的生产作业。STLP位于海面下一定深度处,充分降低了海面灾害性海洋环境要素(巨浪、强流)的影响。文中详细研究了在3 000 m水深环境下STLP的力学特性。其中,该专题的第一部分重点研究刚性立管的力学特性,介绍了STLP的设计原理,给出了STLP的理论模型及数值模拟方法。进一步地,给出了STLP的设计流程与理论。在此基础上,研究并讨论了刚性立管在3 000 m水深环境下的强度、屈曲和疲劳特性。最后,给出了研究结论。特别地,文中研究所得到的结论对于自站式混合立管的工程设计和分析均具有广泛适用性。

摘要：随着汽轮机容量的增加和核电站的迅速发展,汽轮机基础动力优化设计已经成为世界前沿的研究课题。本文提出一种基于Kriging模型的有效优化方法,用以求解上述动力优化设计问题。该问题的优化模型是在汽轮机基础框架重量约束条件下,优化汽轮机基础中柱的位置和梁、柱的截面面积,使基础振动的最大幅值最小化。Kriging模型用于建立基础振动的最大动位移幅值与设计变量间的近似函数关系,从而避免了优化迭代中灵敏度分析。开发了动力分析程序,作为黑箱用于动力响应分析。算例结果表明,本文方法在效率和稳定性上优于序列线性规划方法。

摘要：在可靠性分析中,海洋平台的结构极限状态方程很难得到显式表达,用传统方法求解其可靠度指标时很难满足计算效率和精度要求.鉴于此,以胜利CB 11F平台为例,通过试验设计的方法,选取部分结构响应,采用K rig ing模型模拟了未知状态的结构响应,然后附以最优化的方法求解了导管架平台的可靠性指标.该方法综合了蒙特卡罗法和响应面法在计算上的优点,突破了大样本抽样计算量的制约,同时避免了因极限状态方程的不同表达而产生的影响,在很大程度上提高了计算效率和精度.

摘要：中和曝气池是冷轧厂酸碱废水采用化学沉淀法处理工艺中的重要构筑物 ,但目前国内还没有相关的设计手册和完整的参考资料可供使用。根据设计实践 ,总结了中和药剂的选择和投加量计算、曝气装置的选择。

摘要：推导出线性条件下深水立管的动力响应与有义波高之间的关系,并对其进行了非线性修正.据此采用时域缩放的方法得到立管的动力响应,进而进行疲劳分析,并与精确方法的计算结果进行了比较.结果表明,采用线性缩放计算得到的疲劳寿命较为保守,而采用指数缩放的结果更优,其误差在工程上可接受的范围之内.该方法可隐性考虑系统响应非线性的影响,且只需计算少量海况即可得到较为满意的结果,可以用来进行初始设计阶段立管的疲劳分析及疲劳参数的敏感性分析.在疲劳校核阶段,该方法依然适用,以最大有义波高下的响应作为基准进行缩放保证了计算结果的保守性.

摘要：采用进化策略的优化方法对防弯器的结构进行优化设计,以达到减小结构体积、减轻结构质量的目的.运用进化策略在给定的设计参数范围内对结构进行优化,并通过细长梁模型模拟防弯器和柔性立管的组合结构,检验优化后的结构是否符合设计要求.以防弯器体积为目标函数,将其结构主要几何参数作为变量,在给定的受力条件下,以防弯器弯曲曲率小于允许值为约束条件,对结构进行优化设计.将本文程序的优化结果与不同优化方法的计算结果进行对比,结果表明:本优化方法的收敛性较好,优化效果明显,而且在一定程度上要优于遗传算法的优化效果.

摘要：针对舰载通信天线布置特性,综合应用典型启发式随机搜索技术(RHS)和数值仿真技术,对传统天线布局方法进行改进.以遗传算法为例,建立其与舰载天线优化布局的两类对应关系:天线优化布置参数与遗传算法特征值的关系;天线优化布置操作与遗传算子的关系.通过矩量法、多目标优化算法和权重系数变化法,对天线优化布局问题进行量化分析,解决了多参数协调控制复杂平台天线优化布局问题.在此基础上构造了一个具有理想导电面的舰船平台,以具体实例验证了理论模型的正确性.最终数值计算结果和试验结果符合较好,表明采用RHS技术获取的天线布局方案优于传统的天线布局方法,且可兼顾精度和效率.

摘要：针对我国南海环境条件下超深水海洋油气资源开发中的特有问题,提出一种新型超深水海洋油气开发装置概念——张力系泊式水中生产系统(subsurface tension leg production system),简称STLP系统.STLP系统具备水中完井和油气外输功能以及各种浮式生产平台.阐述了STLP系统的基本工作原理,初步研究了该系统的概念设计方法以及安装方案,并对其水动力性能进行了数值模拟计算.

摘要：提出一个求解多目标结构优化设计的中心法,该方法可以看作是求解单目标优化问题中心法的直接推广.它针对每个目标函数引进一个“移动靶”以形成各目标函数的水平截集,然后通过计算并跟踪这些目标函数的水平集与原约束集合形成的交集中心,来达到求解多目标优化问题的目的.这个方法在不增加额外计算量的情况下,实现了多目标优化与单目标优化的算法统一,因此非常容易在现有的结构优化设计的程序中实现.给出了几个结构优化设计问题的算例,验证了算法的有效性和可靠性.

摘要：基于可靠度的结构优化设计是国内外积极探索和研究的重要课题,但是传统的两层次算法的最大缺点就是计算效率很低,甚至有时不能够得到收敛解.因此有必要对这一类问题进行研究和探索,寻找新的计算方法以降低计算成本.本文将Kriging方法应用于带可靠性约束的优化设计中,将双层规划问题转化为一个带有无穷多个约束的半无限规划问题,然后使用Kriging模拟来近似地替代结构重分析,使得优化过程中的结构重分析次数减少,在保证计算精度的同时使计算效率得到较大提高.