大直径海上风电中空夹层钢管混凝土组合单桩基础截面优化方法

    公开(公告)号:CN119249574A

    公开(公告)日:2025-01-03

    申请号:CN202411455092.2

    申请日:2024-10-17

    Applicant: 福州大学

    Inventor: 徐普 胡俊 何奔

    Abstract: 本发明提供一种大直径海上风电中空夹层钢管混凝土组合单桩基础截面优化方法,首先对钢混组合单桩基础的截面参数进行数字化编码,设定优化目标和约束条件,选择设计变量范围并生成初始种群,以确保每个个体代表不同的截面组合方案;再计算钢混组合单桩基础每个截面组合方案的适应度值,并采用多目标Pareto分层筛选进行评估;最终对选择出的钢混组合单桩基础截面组合方案进行交叉操作生成新的截面组合方案,并通过设定的变异概率对部分个体的截面参数进行微小随机变异;重复适应度评估、交叉和变异操作,经过多代进化,最终获得符合抗弯性能和内外钢管总质量评价指标的钢混组合单桩基础截面组合方案。

    深海漂浮式风电基础尼龙绳动刚度计算方法

    公开(公告)号:CN116842738A

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN202310825628.4

    申请日:2023-07-06

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明提供一种深海漂浮式风电基础尼龙绳动刚度计算方法,包括:步骤S1:定义尼龙绳初始刚度值,求出每根尼龙绳顶端受到的平均张力值Lm1;步骤S2:将求出的Lm1代入缆绳刚度表达式,求出每根尼龙绳顶端受到的平均张力Lm2;步骤S3:利用迭代,求出收敛后的平均张力,将求得的平均张力代入动刚度表达式;步骤S4:利用迭代,进行动态分析,求得尼龙绳最终动刚度,得出平台位移以及缆绳张力。本发明充分考虑尼龙绳结构变化特征的影响,采用两次迭代方法计算更新尼龙绳静刚度与动刚度;使用集中质量法模拟尼龙绳在各个时刻的动力特性,计算分析更加准确可靠。

    模拟海上风电基础钢构件干湿循环腐蚀的试验装置及方法

    公开(公告)号:CN119779958A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202510023594.6

    申请日:2025-01-07

    Applicant: 福州大学

    Inventor: 徐普 刘文沣

    Abstract: 本发明涉及一种模拟海上风电基础钢构件干湿循环腐蚀的试验装置,试验水箱顶部设置有支撑顶杆,尼龙绳连接在支撑顶杆上并往下垂放到试验水箱内部,环氧磁铁具有多个并竖向间隔绑扎在尼龙绳上,用以吸附钢构件,试验水箱内底部设置有第一潜水泵,第一潜水泵的排水口经第一排水管通往蓄液箱;蓄液箱内部存放人工海水,其内箱底设置有第二潜水泵,第二潜水泵的排水口经第二排水管通往试验水箱;本发明通过在试验水箱和蓄液箱之间实现人工海水的抽蓄循环,可模拟海上风电基础钢构件在海洋环境干湿循环腐蚀过程,并且可同时进行钢构件在多组不同干湿时间比条件下的腐蚀试验,为研究干湿时间比对钢构件腐蚀行为的影响机理提供了一种简便可靠的技术手段。

    基于多重傅里叶特征化PINN的海底管道涡激振动分析方法

    公开(公告)号:CN119415868A

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202411446597.2

    申请日:2024-10-16

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明公开了基于多重傅里叶特征化PINN的海底管道涡激振动分析方法,包括:构建物理信息神经网络,根据海底管道涡激振动模型确定初始条件、边界条件、偏微分方程(PDEs)三者的损失函数,并加入锚点对网络进行修正,以提升其拟合能力;采用傅里叶变换技术,精确识别振动的关键频率及其频率取值,引入傅里叶映射#imgabs0#函数,构建多重傅里叶映射网络对振动信号进行精细化的映射分解与特征提取;根据关键振动频率的数量及其取值,动态调整映射次数与超参数,以克服PINN在处理复杂振动信号时的局限;通过逐点乘法将时空特征整合,输出振动学习结果;本发明提升解析精度,增强处理多种高低频叠加振动的能力,有效解决高频信息学习时的频谱偏差问题。

    基于CUDA实现深海管道J型和S型铺设的模拟方法

    公开(公告)号:CN118673747A

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202410697815.3

    申请日:2024-05-31

    Applicant: 福州大学

    Inventor: 徐普 郑积祥 张挺

    Abstract: 本发明涉及一种基于CUDA实现深海管道J型和S型铺设的模拟方法,包括以下步骤:步骤S1:在CPU端进行前处理工作和在GPU端开辟内存空间;步骤S2:结合CUDA编程与向量式有限元,求解管道质点运动控制方程;步骤S3:基于CUDA的单元数级并行策略,进行管道单元的内力和内力矩求解;步骤S4:基于CUDA的质点数级并行策略,进行管道质点的外力和外力矩求解;步骤S5:更新质点位置和转角,循环执行步骤S2‑S4,直至达到计算总时长,将数据复制回CPU端,输出运算结果,并释放CPU和GPU内存。该方法有利于在保证模拟精度的同时,降低计算耗时,提升计算效率。

    斜坡海床下深海管道J型铺设多尺度连接数值模拟方法

    公开(公告)号:CN116738887A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202310752297.6

    申请日:2023-06-25

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明提供一种斜坡海床下深海管道J型铺设多尺度连接数值模拟方法,该方法包括以下步骤,步骤S1,设置海床边界条件;步骤S2,计算等效质点质量与从质点初始位置向量;步骤S3,计算管道质点的位移和转角;步骤S4,计算梁单元内力;步骤S5,计算壳单元内力;步骤S6,计算管道质点外力;步骤S7,计算等效质点的力、力矩与质量惯性矩;步骤S8,更新质点位置和转角、更新计算时长。本发明采用一种梁‑壳多尺度连接方法,兼顾管道整体与局部精细化静动力响应,更好模拟不同海床边界条件下深海管道J型铺设关键区域的内力和变形,分析更加准确可靠。

    一种深海管道S型铺设动力模拟方法

    公开(公告)号:CN112487676B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202011266339.8

    申请日:2020-11-13

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明涉及一种深海管道S型铺设动力模拟方法,包括以下步骤,步骤S1:基于向量式有限元建立S型铺设管道质点运动控制方程;步骤S2:根据得到的S型铺设管道质点运动控制方程,采用显示中央差分法求解获得管道质点位移和转角;步骤S3:根据材料力学的挠曲理论,计算铺设管道内力;步骤S4:计算铺设管道外力;步骤S5:更新质点位置和转角,循环步骤S2‑步骤S4,直到达到计算总时长,输出动力模拟计算结果。本发明同时考虑管道与托管架以及海床土的动态接触作用,分析过程能够随时改变荷载与边界条件,更好模拟动态海洋环境作用下管道受力特征,分析更加准确可靠。

    一种深海管道S型铺设动力模拟方法

    公开(公告)号:CN112487676A

    公开(公告)日:2021-03-12

    申请号:CN202011266339.8

    申请日:2020-11-13

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明涉及一种深海管道S型铺设动力模拟方法,包括以下步骤,步骤S1:基于向量式有限元建立S型铺设管道质点运动控制方程;步骤S2:根据得到的S型铺设管道质点运动控制方程,采用显示中央差分法求解获得管道质点位移和转角;步骤S3:根据材料力学的挠曲理论,计算铺设管道内力;步骤S4:计算铺设管道外力;步骤S5:更新质点位置和转角,循环步骤S2‑步骤S4,直到达到计算总时长,输出动力模拟计算结果。本发明同时考虑管道与托管架以及海床土的动态接触作用,分析过程能够随时改变荷载与边界条件,更好模拟动态海洋环境作用下管道受力特征,分析更加准确可靠。

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