具体描述
《油气管道检测与评价》比较全面系统地介绍了油气管道检测、监测、直接评价和安全可靠性评价技术。详细阐述了油气管道腐蚀防护系统检测技术、管体腐蚀和焊接缺陷检测技术、管道泄漏检测技术、管道内检测技术和压力试验、油气管道腐蚀监测技术、阴极保护监测技术和泄漏监测技术，并介绍了油气管道外腐蚀直接评价技术、内腐蚀直接评价技术、应力腐蚀检测评价技术、腐蚀防腐系统评价技术以及油气管道安全可靠性评价等相关技术。
图书简介：海洋工程结构物设计与分析 作者： 王力 出版社： 远洋科技出版社 出版年份： 2023年 --- 内容概要 《海洋工程结构物设计与分析》一书系统深入地探讨了海洋工程领域中各类固定式和浮式结构物从概念设计、详细设计到安全评估的全过程。本书旨在为海洋工程专业人员、结构工程师以及从事海洋资源开发、基础设施建设的相关科研人员提供一套全面、严谨且实用的理论框架与工程实践指导。全书聚焦于在复杂海洋环境下，如何确保结构物的可靠性、耐久性和经济性。 本书共分十五章，内容涵盖了海洋环境荷载的精确计算、结构响应的动力学分析、材料选择与腐蚀防护、疲劳与断裂评估，以及先进的分析方法与软件应用。 第一部分：海洋环境与作用机理（第1章至第3章） 第1章：海洋环境特性与参数化描述 本章首先概述了海洋工程的范畴及其发展历程，重点剖析了影响海洋结构物设计的关键环境因素。内容包括但不限于： 风场分析： 针对近海与深水区域的风速分布模型（如Weibull分布、Weibull-Gumbel混合分布），极端风速的概率确定方法，以及风致动力的时间序列模拟。 波浪理论与谱分析： 详细介绍了浅水、中水、深水区的波浪理论（如 Airy 波、Stokes 波、Cnoidal 波），以及各种波浪谱（如 JONSWAP 谱、Pierson-Moskowitz 谱）的适用条件和参数提取。引入了不规则波下的随机过程理论。 水流与潮流： 分析了潮汐运动的规律，不同水深和海床坡度下的水动力学效应，以及流致振动（Vortex Shedding）的基本原理。 冰载荷与地震作用： 在高纬度或特定海域，冰层对结构物的推力和冲击载荷的计算方法；地震动输入参数的选择和场地效应分析。 第2章：结构物受力分析基础 本章是进行结构响应计算的基础。核心内容是阐述如何将环境荷载转化为作用于结构上的力学模型。 水动力学理论： 详细阐述了势流理论在计算绕流体结构物水动力载荷中的应用。重点讲解了Morison方程的适用范围、修正系数（拖曳系数$C_D$和惯性系数$C_M$）的确定，以及其在细长构件（如桩腿、立柱）分析中的应用。 散射与绕射理论： 针对大型构件（如浮式平台主体），深入讲解了二维/三维散射-绕射理论（如Green函数法、边界元法），用于计算入射波与结构物相互作用产生的辐射力和散射力。 水线面效应与晃荡分析： 阐述了波浪力在结构物水线面附近的集中效应，并初步引入了流固耦合（FSI）的基本概念。 第3章：海洋结构物动力学响应理论 本章聚焦于求解结构物的运动方程和动力特性。 自由振动与模态分析： 介绍了梁、板、壳单元的离散化方法（有限元法），推导了带有水动惯性和附加阻尼的结构体系运动方程，并详细讨论了特征值问题的求解及其模态的物理意义。 有阻尼系统的强迫振动： 讨论了阻尼矩阵的建模（Rayleigh阻尼、质量比例阻尼），以及在周期性波浪力作用下的稳态响应分析。 随机振动理论： 将环境输入视为随机过程，引入功率谱密度（PSD）函数，利用频域分析方法（如FFT）计算结构的均方根响应、峰值响应，并评估疲劳损伤的累积。 第二部分：主要海洋结构物类型设计与分析（第4章至第8章） 本部分是本书的核心应用部分，针对不同海洋结构类型提供专门的分析技术。 第4章：固定式平台（导管架平台）设计与分析 基础结构与桩基设计： 桩-土相互作用的建模（$t-y$ 曲线法），考虑循环荷载下的桩基承载力退化。 上部结构与下部结构连接： 节点域的应力集中分析，以及导管架整体的抗倾覆和抗屈曲设计。 波浪冲击载荷的精确评估： 针对平台桩腿的“碎波区”设计，使用瞬态分析方法评估极其局部的瞬时高载荷。 第5章：重力式平台（GBS）与海底基座 浮运与安装： 分析平台在不同浮态下的水动力耦合效应和运动控制。 底板与土体相互作用： 考虑波浪引起的底板下淘刷（Scour）对整体稳定性的影响。 第6章：浮式生产储卸装置（FPSO）及系泊系统 FPSO 运动响应： 侧重于六自由度（6-DOF）的耦合运动分析，特别是纵荡、横摇和垂荡的耦合效应。 系泊系统设计： 详细介绍了链式、缆式系泊系统的非线性分析方法，包括预张力对平台运动的约束机制，以及系泊缆的动态屈曲与断裂风险评估。 第7章：张力腿平台（TLP）与半潜式平台（Semi-Submersible） TLP 动力特性： 重点分析其在垂直方向上的高刚度特性，以及预拉力对结构固有频率的影响。 半潜式平台空载与载荷工况下的吃水与稳性： 讨论了平台在不同吃水深度下的水动力阻尼变化，以及在极端风浪中的瞬时稳性校核。 第8章：海洋立管与柔性结构分析 集输管道与立管的流固耦合： 重点分析水流激励下的涡振（Vortex-Induced Vibration, VIV）控制技术（如柔性螺旋线、保护套）。 弯曲应力与疲劳累积： 柔性结构在动态荷载下的应力放大效应，以及疲劳寿命的预测模型。 第三部分：可靠性、耐久性与先进分析技术（第9章至第15章） 本部分提升到工程评估和未来技术层面。 第9章：材料选择与腐蚀防护 海洋环境下的材料行为： 探讨高强度钢、耐候钢在盐雾、海洋微生物环境中的电化学腐蚀机理。 防护措施： 阴极保护（牺牲阳极法、外加电流法）的有效性评估，以及涂层失效分析。 第10章：疲劳与断裂力学评估 S-N 曲线与 Miner 准则： 结构接头（特别是焊接节点）的疲劳设计与损伤累积计算。 断裂力学应用： 裂纹扩展速率的计算（如应力强度因子$K$因子、J积分），以及安全评估中的裂纹尺寸判据。 第11章：结构健康监测（SHM）系统集成 传感器技术： 应变片、加速度计、腐蚀监测探头在海洋结构物上的布置策略。 数据处理与状态评估： 利用模态参数变化识别结构损伤，实现早期预警。 第12章：极限状态设计与概率可靠性分析 极限状态的定义： 强度极限状态（ULS）和使用极限状态（SLS）的判据。 一次/二次可靠性指标： 引入 FORM/SORM 等方法，量化结构在不确定性环境下的失效概率。 第13章：非线性有限元分析（FEA）进阶 几何非线性： 考虑结构大变形效应。 材料非线性： 屈服、塑性及接触分析（如缆索与导向槽之间的接触）。 瞬态动力学求解器选择与收敛性控制。 第14章：风洞试验与水池模型试验 试验设计与相似性定律： 讨论 Froude 相似律、Reynolds 相似律在流固耦合试验中的矛盾与折衷。 试验数据后处理与外推： 如何将模型试验结果可靠地应用于实际尺度结构物的预测。 第15章：智能优化设计方法 多目标优化： 在满足所有可靠性约束下，最小化材料成本或重量。 拓扑优化在海洋结构轻量化中的应用潜力。 总结与特色 本书的特色在于将理论分析与工程实践紧密结合，不仅提供了标准的设计规范所需的基本计算方法，更深入探讨了当代海洋工程面临的复杂问题，如极端环境下的瞬态响应、材料的长期服役行为以及引入先进监测技术的系统集成。通过大量的工程案例分析和图示，确保读者能够准确理解和应用所学知识。本书是海洋工程领域不可或缺的参考和学习用书。
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