BINGO9000半潜式钻井平台结构强度分析

BINGO9000半潜式钻井平台结构强度分析

一、BINGO9000半潜式钻井平台结构强度分析(论文文献综述)

张兴刚[1](2020)在《超深水半潜式钻井平台关键节点疲劳寿命分析》文中研究表明超深水半潜式钻井平台是深远海油气资源开发的重要装备之一,能适应国家海洋强国战略发展的需求。在超深水半潜式钻井平台发展进程中,我国建造水平一直处于世界前列,但未来还有很大的发展空间。第一,对水动力性能分析,能为动力定位系统的开发研制提供有效的理论依据。第二,平台长期服役中受到复杂波浪载荷的作用,对波浪载荷研究,能为计算平台结构强度提供更准确的载荷工况。第三,对平台结构强度评估分析,能为平台提供有效的安全保障。第四,对平台结构疲劳寿命分析,能为平台结构设计满足长期服役条件提供安全保障。第五,在平台结构设计阶段,往往只考虑整体结构性能的优越性,而良好的建造工艺,不仅能提高建造质量,还可以提高产品的经济效益,这也是未来突破建造瓶颈的重要研究方向。本文以某超深水半潜式钻井平台为研究对象,对平台关键节点波浪载荷、结构强度、疲劳寿命以及典型结构焊接工艺进行分析。主要研究内容和结论如下:1)利用Geni E软件,建立某超深水半潜式钻井平台模型,并对其运动响应和剖面载荷传递函数进行分析。结果表明:该目标平台在4000m水深下,平台结构运动响应敏感周期为5s-25s,在顺浪、横浪、尾斜浪3种遭遇浪向下,运动响应值较大。剖面载荷在7s-10s周期范围内响应传递函数较大。2)针对关键节点,采用3种设计波法分别对设计波参数进行计算,结果表明:3种设计波法中,长期预报设计波法能有效地对关键节点的设计波参数进行计算。3)基于长期预报设计波法对平台关键节点进行强度分析。通过对变尺度网格法的探究,进一步研究典型十字节点结构不同焊接型式对结构强度的影响。结果表明:立柱与下浮筒连接位置的十字节点处存在明显的应力集中现象;在不同焊接型式下,十字节点焊接型式采用C型打磨,能有效的降低结构的应力集中程度。4)结合设计波参数,采用简化谱分析方法,对关键节点进行疲劳寿命分析。分析了十字节点不同焊接型式对疲劳情况的影响。结果表明:热点应力插值路径不同对计算结果的影响较为明显,路径板厚越薄,计算结果越保守。在十字焊接节点采用C型打磨焊接型式时,能有效的提高焊件疲劳寿命,并且探究中发现剪力对焊件疲劳损伤的影响非常大。

饶鑫[2](2019)在《深水半潜式平台大型生活区结构强度分析与优化设计》文中指出深水半潜式钻井平台作为深海油气勘探和开发的重要设备,保障结构安全是使其能够在恶劣海况、复杂载荷作用下正常作业的基本前提。本文以深水半潜式平台的大型生活区为研究对象,采用随机性设计波法确定波浪载荷参数,开展半潜平台结构响应分析,筛选主导生活区结构强度的典型载荷工况,并总结大型生活区参与平台总强度的规律。针对高应力区域,设计多种角隅结构改进方案进行对比论证,并通过邻域培植多目标遗传算法对设计方案进行优化。本文的主要研究工作内容包括:(1)采用随机性设计波方法确定波浪载荷参数,研究主导生活区结构强度的典型载荷工况。(2)分别开展在不同横向和纵向布置位置下生活区结构应力水平研究,评估了生活区位置和长度等参数对参与平台总强度的影响。(3)针对生活区与平台甲板连接区域应力集中问题,展开角隅结构型式研究,分别对圆弧型角隅、弹性连接、舱壁上开应力释放孔以及增设连接肘板等四种角隅结构型式进行对比分析,评估了各方案对生活区结构应力集中改善的效果。(4)基于邻域培植多目标遗传算法对平台生活区角隅区域的连接肘板结构进行形状优化,从肘板轻量化和利用率的角度出发,获得了合理的肘板设计方案。本文研究工作可为半潜式平台大型生活区的结构强度分析、布置位置选取及结构优化设计提供一定的参考。

赵仕伦[3](2018)在《海洋平台疲劳裂纹扩展评估技术研究》文中进行了进一步梳理海洋油气资源长期以来都依赖海洋平台进行勘探及开发,从最初的海上平台至今,已发展出多种形式的海洋工作单元。我国至今服役最多的平台形式为导管架平台和半潜式平台,且多数超过服役年限或存在缺陷,其疲劳问题进一步成为继续拓展边界效益和延长服役年限的障碍,因此针对此类平台,后续疲劳问题应该引起关注。近年疲劳评估的方法也由最初以裂纹萌生为失效基准的疲劳计算和预测,向疲劳裂纹扩展及腐蚀等以后续疲劳寿命为关注点的评估方法发展。本论文以疲劳裂纹的扩展计算及评估方法为主要课题,对超过服役年限的导管架平台和在役并存在裂纹等缺陷的半潜式平台进行计算和评估研究,并结合已有的条件进行结构裂纹疲劳裂纹扩展的试验设计。本文的主要工作包括以下内容:1)建立以失效评估图FAD(Failure Assessment Diagrams)为基础的疲劳裂纹扩展计算及评估方法。针对固定式平台导管架的管节点裂纹,进行热点应力的分析计算,以ABS规范计算管节点应力集中系数的方法为基础,对比实际管节点的受力情况而提出更为准确的热点应力计算公式。提取并计算传递函数中各个波浪周期多个相位中的热点应力幅值,计算出应力强度因子,在裂纹扩展循环中采用FAD评估曲线作为失效评估准则,以波浪散布数据为基础,迭代计算出管节点的裂纹扩展寿命。2)以导管架管节点的疲劳裂纹扩展计算为基础,开发出针对不同几何类型的管节点疲劳裂纹扩展计算程序,包括X型节点、Y型节点及T型节点等。计算程序分为三个功能模块,第一模块用于计算管节点的几何参数,裂纹参数以及用于疲劳评估和疲劳裂纹扩展计算的应力成分;第二模块对管节点裂纹状态进行评估,使用基于百年一遇波浪工况下的结构应力响应值作为输入,利用裂纹各种参数计算出评估点用于FAD中进行安全评估;第三模块则整合第一第二模块的输出信息,对管节点裂纹进行最终疲劳裂纹扩展寿命计算。3)半潜式平台的疲劳节点分析及疲劳裂纹扩展计算。基于已存在裂纹缺陷的半潜式平台,建立整体结构模型和局部结构模型,采用设计波法,分析平台在各种特征工况下,存在裂纹节点的疲劳强度,确定疲劳裂纹节点的应力响应。运用线性几何外插法获得结构热点应力和疲劳应力幅值。基于离散的疲劳应力幅值和波浪散布数据,利用FAD评估机构作为扩展循环的安全评估机制,计算出疲劳裂纹扩展的寿命。4)基于失效评估图FAD的疲劳裂纹扩展计算方法探讨及敏感性参数分析。采用不同的疲劳裂纹扩展模型进行半潜式平台疲劳节点的裂纹扩展计算,对比基于失效评估图FAD的疲劳裂纹扩展计算,分析多个浪向的疲劳载荷循环变化和疲劳裂纹扩展尺寸,在个别显着的浪向和周期工况下的疲劳贡献。计算并分析不同的初始裂纹尺寸、裂纹增长参数、疲劳增长率以及海况资料等敏感性参数下疲劳裂纹扩展的临界尺寸参数。5)考虑腐蚀环境的影响,根据规范要求选取平台结构需要注意的腐蚀区域,确定容许的板厚腐蚀尺寸量,然后选择合适的板厚尺寸腐蚀速率计算模型,利用有限元方法对新板厚下的半潜平台整体及立柱-横撑连接部位局部结构进行结构分析,获得腐蚀板厚尺寸下节点的应力响应,通过再次进行疲劳裂纹的扩展计算,对计及板厚腐蚀后的疲劳裂纹临界参数进行对比分析。针对在建的疲劳断裂实验系统,探讨目前有关方面的研究及实践现状,分析疲劳断裂试验系统拟解决的关键科学问题,并根据试验系统装置设计用于疲劳试验的平台节点结构。

马晋[4](2018)在《风-波浪作用下半潜式海洋平台结构状态的评价方法研究与应用》文中研究指明半潜式海洋平台作为深海油气开发的主力装备,深海作业环境复杂多变,与平台结构安全有关的环境因素以波浪和海洋风为主,平台结构的动态响应复杂,其结构强度和热点处的疲劳损伤会直接影响平台全寿命周期的安全性。为了保证平台安全可靠的运营,开展随机风-波浪荷载作用下的平台动态响应分析具有重要的意义。本文以第六代半潜式海洋平台为研究对象,研究了随机风-波浪时程数值模拟方法和平台结构动态响应的数值计算理论与方法,着重分析了随机风-波浪作用对平台的运动响应、结构动力响应和疲劳损伤的动态影响。本文主要研究工作包括:随机风-波浪荷载的模拟理论与方法。研究了海洋风和波浪的能量传递机制,揭示了脉动风平均风速和波浪有效波高的关系,运用功率谱描述了具有一定耦联关系的随机风和波浪。提出了三种数值模拟方法—修正傅里叶法、混合模拟方法和改进混合模拟方法,改善了传统方法中线性滤波法计算精度低和谐波叠加法计算效率低的不足,为本文模拟随机风、波浪时程数据提供了高效高精度的数值模拟方法。半潜式海洋平台的风场和波浪场分析。系统开展了平台出水部分的风场分析,揭示了不同风向角和平台倾角下平台风压分布和风载合力规律,并计算了结构表面的风压时程数据。系统开展了平台水面以下部分的波浪场分析,探讨了随机波浪作用下结构形式对平台拖航性能和水动力性能的影响,并计算了结构表面的波浪压力时程数据。半潜式海洋平台在随机风-波浪作用下的结构动力响应分析。提出了半潜式海洋平台参数化建模方法,综合运用VC++和ANSYS/APDL建立半潜式海洋平台有限元模型。研究了不同短期海况条件下风-波浪入射角和平台倾角与平台的结构动力响应的规律,进一步分析了横撑破损对平台结构动力响应的影响。半潜式海洋平台在随机风-波浪作用下的疲劳损伤评估。加入改进雨流技术法和海况组合分析法,提出了改进时域分析法,揭示了风-波浪入射角和平台倾角与平台结构疲劳损伤的规律,并验证了改进时域法可靠、精确和高效的特点。联合关键子模型分析方法,分析了平台热点区域的疲劳损伤,更加精细化地确定结构热点处的疲劳损伤分布。自主研究开发的半潜式海洋平台结构分析集成化软件。针对以上半潜式海洋平台结构分析的具体问题,以VB6.0为研发平台封装MATLAB、ANSYS/Fluent和ANSYS/APDL等商业软件,开发了一集成化软件,实现半潜式海洋平台建模、荷载模拟以及风、波浪作用下的结构分析等功能,提高了半潜式海洋平台的计算和设计效率。

傅强,王洪庆,张国栋,孙立强,李德江,李磊[5](2016)在《半潜平台立柱与浮筒中部不同形式连接节点疲劳寿命分析》文中提出为了研究半潜式平台的立柱与浮筒中纵舱壁连接节点出现焊缝开裂这种疲劳失效现象,利用简化疲劳方法以及三维细化有限元模型,对目前主流平台中所采用两种不同的立柱与浮筒中纵舱壁连接节点形式进行了疲劳寿命评估与分析。首先从结构刚度分配角度,平均应力效应角度分析疲劳裂纹产生的原因;然后利用疲劳分析结果评估不同连接节点对整个平台结构可靠性的影响;最后,基于结构力学性能和刚度匹配角度分析两种节点形式的优劣,确定最优节点设计方案。

张可可,苏世杰,梁潇,李秀娟[6](2015)在《可调立柱式新型半潜钻井平台强度分析》文中研究指明以可调立柱式新型半潜钻井平台为分析对象,首先根据设计波法确定平台风暴自存环境波浪参数,并将这些参数换算成所需载荷;然后用ABAQUS建立平台三维有限元模型,并对模型施加上述载荷;最后经过处理获得平台应力分析云图和位移云图,为可调立柱式新型半潜钻井平台结构设计、平台优化、强度分析提供强有力的支持。

崔磊[7](2013)在《深水半潜式平台疲劳分析及关键节点的疲劳试验研究》文中研究说明我国海洋油气资源的勘探与开发不断走向深海,深水半潜式平台作为海洋油气资源开发的一种主要平台,其结构分析技术显得尤为重要。为了加快南海深水油气资源的开发利用,确保平台在深海中安全可靠运行,国家将深水平台工程技术列入“十一五”期间的“国家科技重大专项”。论文围绕深水半潜式平台结构疲劳分析技术这一课题,分析了深水半潜式平台结构的疲劳寿命及疲劳可靠性,进行了平台关键节点的疲劳试验和监测研究。本文主要包括以下几方面内容:(1)建立了深水半潜式平台结构的疲劳分析方法。详细分析了传统子模型技术、多边界插值方法和改进多边界插值方法,提出了将多边界插值方法和改进多边界插值方法应用于深水半潜式平台结构的疲劳分析,可以满足计算精度的要求和有梁单元通过切割边界的情况,拓宽了子模型技术的应用范围。(2)深水半潜式平台结构的疲劳寿命分析。建立了深水半潜式平台整体结构模型和局部子模型,分析了各种工况下平台整体结构的疲劳强度,确定了平台结构的疲劳关键部位。运用改进多边界插值方法分析了平台局部子模型不同工况下的应力响应,采用几何应力外插法计算了热点应力。基于疲劳累积损伤和疲劳裂纹扩展的疲劳分析方法,计算了平台关键节点的疲劳寿命。(3)深水半潜式平台结构的疲劳可靠性及参数敏感性分析。应用S-N曲线法和断裂力学方法分析了深水半潜式平台关键部位的疲劳可靠性。结合中国南海12个海域的海况,计算了不同海域深水半潜式平台结构关键节点的疲劳可靠性指标和失效概率。分析了S-N曲线法中和断裂力学方法中的疲劳敏感性参数对平台疲劳可靠性指标的影响规律。(4)深水半潜式平台结构关键节点的疲劳试验研究。研究了弯曲作用下关键节点中两类试件的疲劳寿命,分析了关键节点的疲劳破坏现象、疲劳破坏过程以及疲劳裂纹扩展规律。通过电镜扫描,研究了疲劳断口不同裂纹扩展区域的微观组织结构,揭示了疲劳裂纹扩展速率、裂纹扩展方向及疲劳破坏机理。(5)深水半潜式平台结构关键节点的疲劳剩余极限强度试验研究。根据损伤容限设计原理,结合平台服役详细检修期,确定试验的疲劳循环加载次数。研究了两类关键节点试件焊接处打磨处理与未打磨处理的疲劳剩余极限强度,对比分析了焊接处的打磨与否对疲劳性能的影响。(6)深水半潜式平台结构关键节点的疲劳监测试验研究。基于FBG监测原理,对平台结构关键节点进行了疲劳监测试验研究和疲劳极限强度监测试验研究,分析了试验监测值与实测值的位移及应变变化规律,探讨了用FBG进行结构关键节点疲劳监测的合理性。

丁远平[8](2012)在《半潜平台结构强度分析及撑杆趾端疲劳寿命预报》文中研究说明随着陆地油气资源的不断枯竭,海洋成了未来能源的主战场。作为深海油气开发的主流装备,新型半潜式海洋钻井平台对我国而言,还有很大的空间有待探究。其一,就水动力性能而言,半潜平台的低垂荡运动有利于更高的时间比例进行钻探,较低横摇、纵摇幅值运动有助于平台操作和运输,以及其他水动力性能的研究有利于动力定位系统的开发,等等;其二,就结构强度分析而言,结构强度是平台良好运行的先决条件,其意义不言自明;其三,由于波浪载荷的循环作用,就必须考虑疲劳强度;其四,在结构设计阶段,往往只考虑强度,而工艺建造水平以及经济效益才是真正决定该领域的发展方向,故在结构设计时也要多考虑工艺和经济效益;等等。本文依托ABS规范,用DNV.SESAM软件完成了平台结构强度分析、水动力性能分析和关键部位疲劳可靠性分析。其主要研究内容和结论如下:1)统计了半潜式钻井平台的发展历史和现行状况,分析了平台结构和技术特点,总结了国内外波浪载荷和疲劳可靠性的研究现状。2)阐述了水动力分析的基本理论,其中包括零航速的三维势流理论求解,任意位置任意点的morison杆上波浪力的求解,平台水动力参数的物理意义以及波浪载荷长期预报的理论推导。根据ABS《近海结构物疲劳评估》规范,从理论上推导了采用S-N曲线与Miner线性累积损伤理论为基础的疲劳谱分析法,总结了结构热点谱疲劳可靠性分析的完整过程。3)完成了三种半潜平台的波浪载荷计算和水动力性能比较分析,得出斜撑平台的垂荡响应运动最优,以及撑杆结构的变化对平台一阶波浪激励力影响不大。4)总结了目标半潜平台的结构强度分析方法和流程,并采用随机性设计波法,确定了三种半潜平台的设计波参数,得出中纵剖面的最大纵向剪切状态时波浪载荷最恶劣。同时,根据ABS规范对三种平台的关键部位进行了屈服强度校核,得到斜撑平台最好,但疲劳热点数较多,推荐改用空间交叉型的撑杆结构。此外,还分析了水平撑杆的焊接工艺技术和探讨了不同撑杆形式对建造的影响,可知斜撑结构工艺相对复杂。5)采用疲劳谱分析法,预报了撑杆趾端疲劳寿命,结果显示符合ABS规范的设计寿命20年要求,并得到了97.13%以上的可靠度。

孙阳[9](2011)在《结构安定性数值分析方法及其工程应用研究》文中进行了进一步梳理安定性是对结构在复杂加载条件下塑性行为的研究,为预测复杂加载尤其是循环或变化重复荷载作用下结构的响应提供了强有力的分析工具。现有的安定数值分析方法主要是以数学规划思想为基础,计算量大、求解效率低,且难于应用到实际工程中。本文针对目前安定研究领域中存在的问题,结合钢材的室内棘轮安定试验,提出了一种便于实施且求解效率较高的基于能量原理的安定下限近似数值计算方法,并将其应用于不同的工程实践中,拓展了安定理论的应用范围。本研究的主要内容与成果如下:(1)室温下对DH36钢进行了考虑加载波形、加载速率、应力比、平均应力、应力幅历史影响的单轴棘轮安定试验,揭示了该材料应力循环下棘轮安定行为特性,为文中安定性数值分析方法的实施提供了试验依据。(2)结合DH36钢棘轮安定行为的试验结论,将基于能量原理的杆件结构安定分析思想拓展到连续体结构的安定分析中,给出了一种可以求解连续体结构安定下限近似解的数值分析方法。这种方法以结构吸收的塑性能作为安定判断准则,通过特殊的加载方式,使结构形成求下限解所需的最佳残余应力场。它避开了传统的数学规划方法,具有物理概念清晰、易于实施、计算效率高的优点。(3)将安定理论引入到考虑波浪荷载往复作用的深水半潜式海洋钻井平台撑杆结构的极限强度分析中。基于半潜平台的整体三维模型,建立了撑杆的细化局部模型,对压-弯受力情况下的撑杆进行了考虑加载角度、外壳厚度、加劲肋厚度、加劲肋间距四种设计参数的安定性数值分析。计算结果表明,安定极限随着撑杆外壳厚度和加劲板厚度的增加而增加,随着加劲板间距的增大而减小,α=0°情况下的整体安定极限值比?=90°情况下的安定极限值大。(4)将安定性数值分析方法应用于交通工程结构的承载力评价中,对循环交变车辆荷载作用下的结构承载力进行了考虑多种因素的安定分析。结果表明,安定极限是介于塑性极限和弹性极限之间的较为的合理承载力评价参数值,可在保证结构安全性的前提下,较大限度地发挥材料的潜能。(5)对沉井后背土体的扰动情况进行了现场测试以及理论分析,然后将基于能量原理的安定性数值方法引入后背土体位移分析中,给出了预测后背土体位移的安定分析步骤。数值结果在用原位测试数据对比验证后,分析了顶力位置、土体弹性模量、沉井后背墙厚度、顶力大小对沉井后背土体位移的影响。结果表明,后背土体位移随着顶力位置上移及顶力增大而增大;随着土体弹性模量的增大而减小;随着沉井后背墙厚度减小而增大。

王梦颖[10](2011)在《深水半潜式钻井平台总体与压载系统初步研究》文中进行了进一步梳理海底油气的开采向深水超深水海域发展,适于深海作业的钻采生产系统成为了研究的热点。半潜式钻井平台作为一种可重复使用的移动式钻井装置,具有投资小、抗风浪能力强、运动性能优良、甲板空间和甲板可变载荷大、适应更大的工作水深范围等优点,半潜式钻井平台是中国南海深水油气探采设备的优先选择。本文以适合于我国南海作业的水深为3000m的深水半潜式钻井平台为研究对象,在搜集分析国外深水半潜式钻井平台资料的基础上,从总体设计的思路和流程出发,针对半潜式钻井平台的特点对其进行了总体方案设计和压载系统方案设计研究。本文的主要内容包括:1、针对适合我国南海的3000m深水半潜式钻井平台,提出满足深水钻井作业要求的设计标准,通过分析研究我国南海环境特点,确立了平台作业工况和自存工况的设计环境条件2、通过搜集整理国外现有半潜式钻井平台资料及相关文献,对不同平台的型式进行对比分析,选择综合性能优良的船型作为母型,进行了平台各部分主尺度确定。3、归纳总结半潜式钻井平台甲板面积与功能需求及钻井作业能力内在关系,确定了满足作业要求的甲板尺寸,并进行了平台气隙分析研究与重量估算,完成船型与主尺度论证,确定了满足要求的深水半潜式平台型式。4、根据半潜式钻井平台的作业特点,在确保钻井作业方便和高效的前提下对半潜式钻井平台的下浮体、立柱、甲板进行了总布置设计,并对平台的危险区划分和通道布置原则进行了总结。5、考虑ABS和CCS规范中对压载系统的要求,对平台的压载系统进行了设计研究,计算出本论文平台中压载系统的主要参数,并对压载舱布置进行了分析。

二、BINGO9000半潜式钻井平台结构强度分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、BINGO9000半潜式钻井平台结构强度分析(论文提纲范文)

(1)超深水半潜式钻井平台关键节点疲劳寿命分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 半潜式平台简介
        1.2.1 半潜式钻井平台的发展和现状
        1.2.2 结构简介及技术特点
    1.3 疲劳计算方法和研究现状
        1.3.1 S-N曲线方法研究现状
        1.3.2 断裂力学方法研究现状
    1.4 本文主要研究内容和创新点
        1.4.1 本文主要研究内容
        1.4.2 创新点
第2章 波浪载荷和疲劳分析理论基础
    2.1 引言
    2.2 波浪载荷计算理论
        2.2.1 三维线性势流理论
        2.2.2 随机波浪理论
        2.2.3 波浪载荷预报
    2.3 疲劳谱分析法
        2.3.1 疲劳谱分析理论
        2.3.2 应力传递函数的计算
        2.3.3 应力谱及应力范围分布
        2.3.4 应力修正
        2.3.5 修正S-N曲线
        2.3.6 疲劳损伤度计算
    2.4 本章小结
第3章 超深水钻井平台波浪载荷计算方法研究
    3.1 引言
    3.2 目标平台资料简介
        3.2.1 资料简介
        3.2.2 水动力模型
    3.3 波浪环境条件
    3.4 频域响应分析
        3.4.1 运动响应
        3.4.2 剖面载荷传递函数
    3.5 关键节点特征载荷RAO
    3.6 设计波方法研究
        3.6.1 波陡计算方法
        3.6.2 确定性设计波法
        3.6.3 随机性设计波法
        3.6.4 长期预报法
        3.6.5 结果分析与讨论
    3.7 本章小结
第4章 半潜式钻井平台关键节点结构强度分析
    4.1 引言
    4.2 关键节点结构强度分析流程
        4.2.1 半潜式钻井平台结构模型
        4.2.2 边界约束条件
    4.3 长期预报及设计波参数的确定
        4.3.1 典型波浪载荷工况选取
        4.3.2 长期预报结果分析
        4.3.3 设计波参数确定
    4.4 关键节点受力分析
        4.4.1 不同浪向下波浪压力分布
        4.4.2 关键节点应力分布分析
    4.5 焊接型式对关键节点应力集中程度的影响
        4.5.1 焊接结构型式及节点结构模型
        4.5.2 应力集中系数计算方法
        4.5.3 边界约束
        4.5.4 体单元网格划分尺度的探究
        4.5.5 关键节点不同焊接型式对应力集中程度的影响
        4.5.6 复杂载荷作用下不同焊接类型对应力集中系数的影响
    4.6 本章小结
第5章 超深水钻井平台关键节点疲劳强度研究
    5.1 引言
    5.2 关键节点疲劳谱分析方法
        5.2.1 疲劳谱分析法流程
        5.2.2 关键节点的选取
        5.2.3 环境参数及S-N曲线的选择
    5.3 热点应力插值选取方法对疲劳损伤计算的影响
        5.3.1 插值的选取方法
        5.3.2 不同方向对热点疲劳强度的影响
    5.4 环境条件对疲劳损伤的影响
        5.4.1 浪向对疲劳损伤的影响
        5.4.2 波浪散布图对疲劳损伤的影响
    5.5 焊接型式对关键节点疲劳强度的影响
        5.5.1 有限元模型及边界条件
        5.5.2 焊接型式对节点疲劳损伤的影响
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 主要研究工作及总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(2)深水半潜式平台大型生活区结构强度分析与优化设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 半潜式平台结构形式与特点
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第二章 半潜平台大型生活区强度与典型载荷工况分析
    2.1 半潜平台波浪载荷分析方法
    2.2 计算模型
    2.3 典型载荷工况
        2.3.1 计算工况
        2.3.2 环境条件
        2.3.3 水动力载荷传递函数
        2.3.4 设计波参数
    2.4 结构应力分析
    2.5 本章小结
第三章 大型生活区布置位置对总强度的影响研究
    3.1 引言
    3.2 纵向布置位置的影响分析
    3.3 横向布置位置的影响分析
    3.4 横向长度的影响分析
    3.5 角隅区域应力集中分析
    3.6 本章小结
第四章 大型生活区角隅结构型式对比研究
    4.1 引言
    4.2 圆弧型角隅方案
    4.3 弹性连接方案
    4.4 应力释放孔方案
    4.5 连接肘板方案
    4.6 本章小结
第五章 大型生活区连接肘板多目标优化设计
    5.1 引言
    5.2 优化方法
        5.2.1 响应面法
        5.2.2 多目标优化算法
    5.3 数学模型
        5.3.1 设计变量
        5.3.2 目标函数
        5.3.3 约束条件
    5.4 响应面构建与误差分析
        5.4.1 响应面样本点
        5.4.2 响应面参数
        5.4.3 相关性分析
    5.5 优化结果
        5.5.1 权重比分析
        5.5.2 优化方案
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(3)海洋平台疲劳裂纹扩展评估技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 线性累积损伤理论的研究与应用
        1.2.2 断裂力学理论的研究与应用
        1.2.3 研究理论及方法对比
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本文主要技术路线
第2章 海洋平台疲劳裂纹分析理论及方法研究
    2.1 疲劳分析理论
        2.1.1 累积损伤理论的模型
        2.1.2 断裂力学理论的模型
    2.2 疲劳分析方法
        2.2.1 基于疲劳累积损伤的疲劳分析方法
        2.2.2 基于断裂力学的疲劳裂纹扩展计算方法
        2.2.3 基于失效评估图FAD的疲劳评估方法
    2.3 本章小结
第3章 导管架平台疲劳裂纹扩展评估分析
    3.1 导管架平台结构模型
    3.2 管节点结构应力响应分析
    3.3 管节点疲劳评估应力分析
        3.3.1 管节点热点应力分析
        3.3.2 疲劳评估及扩展应力计算
    3.4 导管架平台疲劳裂纹扩展与剩余寿命计算
        3.4.1 疲劳裂纹扩展参数
        3.4.2 疲劳裂纹扩展尺寸与剩余寿命计算
    3.5 导管架平台管节点疲劳裂纹评估软件设计
        3.5.1 软件开发目标
        3.5.2 软件开发思路
        3.5.3 软件功能简介
    3.6 本章小结
第4章 半潜式平台疲劳裂纹扩展评估分析
    4.1 半潜式平台整体结构模型
        4.1.1 半潜式平台信息
        4.1.2 有限元模型
    4.2 确定工况及荷载计算
        4.2.1 计算工况的确定
        4.2.2 波浪载荷与波浪力计算
        4.2.3 波浪荷载传递
    4.3 半潜式平台整体结构应力响应分析
        4.3.1 固定载荷与可变载荷
        4.3.2 整体结构应力响应
    4.4 裂纹所在节点局部结构模型
        4.4.1 局部结构模型建立
        4.4.2 关键节点的应力收敛
    4.5 半潜式平台疲劳裂纹扩展与剩余寿命计算
        4.5.1 疲劳裂纹扩展应力分析
        4.5.2 疲劳裂纹参数与疲劳裂纹扩展参数
        4.5.3 疲劳裂纹扩展计算结果分析
    4.6 本章小结
第5章 疲劳裂纹扩展评估技术探讨与敏感性参数分析
    5.1 疲劳裂纹扩展评估技术探讨
        5.1.1 基于不同疲劳裂纹扩展率的计算模型
        5.1.2 疲劳裂纹扩展评估技术分析
    5.2 疲劳裂纹扩展敏感性参数分析
        5.2.1 影响疲劳裂纹扩展的因素
        5.2.2 初始裂纹尺寸
        5.2.3 海况资料的影响
    5.3 本章小结
第6章 考虑腐蚀作用的结构节点疲劳裂纹扩展分析
    6.1 腐蚀环境下的疲劳裂纹扩展研究
        6.1.1 腐蚀影响分析理论
        6.1.2 腐蚀环境参数
        6.1.3 考虑腐蚀的裂纹扩展模拟分析
    6.2 复杂环境下的疲劳测试系统
        6.2.1 复杂环境下疲劳试验的研究现状
        6.2.2 复杂环境下结构疲劳实验系统项目
    6.3 平台结构节点疲劳断裂试验设计
        6.3.1 结构疲劳节点设计
    6.4 本章小结
结论
参考文献
附录
    附录1 导管架平台所在海域波浪散布数据
    附录2 半潜式平台所在海域波浪散布数据
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(4)风-波浪作用下半潜式海洋平台结构状态的评价方法研究与应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 绪论
    1.1 选题背景与依据
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要工作
第二章 随机风场与波浪场模拟的数值模拟研究
    2.1 风和波浪特性
    2.2 风浪耦联关系
    2.3 随机风、波浪场的数值模拟方法研究与改进
    2.4 数值算例
    2.5 本章小结
第三章 半潜式海洋平台的风场与波浪场分析
    3.1 基于CFD的半潜式海洋平台风场分析
    3.2 基于CFD的半潜式海洋平台波浪场分析
    3.3 本章小结
第四章 半潜式海洋平台的结构动力响应分析
    4.1 平台结构模型
    4.2 结构动力响应的分析理论与方法
    4.3 荷载的计算与转化
    4.4 半潜式海洋平台完整结构的动力响应分析
    4.5 半潜式海洋平台结构破损状态下的动力响应分析
    4.6 本章小结
第五章 半潜式海洋平台结构疲劳分析方法与改进
    5.1 疲劳分析理论
    5.2 疲劳分析方法
    5.3 时域法中的子方法改进
    5.4 本章小结
第六章 风-波浪作用下半潜式海洋平台疲劳损伤评估
    6.1 半潜式海洋平台结构模型
    6.2 疲劳损伤评估方法的对比
    6.3 基于改进时域法的半潜式海洋平台疲劳损伤分析
    6.4 本章小结
第七章 半潜式海洋平台结构分析集成化与软件研究
    7.1 集成化软件的总体设计
    7.2 集成化软件的实现研究
    7.3 集成化软件的实现应用
    7.4 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 研究结论
    8.2 创新点
    8.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间的论文和科研情况

(5)半潜平台立柱与浮筒中部不同形式连接节点疲劳寿命分析(论文提纲范文)

1 海洋工程结构简化疲劳评估方法
    1.1 疲劳许用应力-简化疲劳方法
    1.2 模型应力的读取与平均应力修正
2 立柱与浮筒中部连接节点形式
3 疲劳载荷计算
    3.1 总体模型的简化疲劳载荷
4 计算模型与边界条件
    4.1 计算模型
    4.2 边界条件与载荷
5 结果与分析
    5.1 计算结果
    5.2 应力结果分析
6 疲劳寿命分析
7 结语

(6)可调立柱式新型半潜钻井平台强度分析(论文提纲范文)

1 可调立柱式新型半潜钻井平台结构
2 平台有限元建模及强度分析
    2. 1 建立总体结构模型
    2. 2 计算波浪载荷
    2. 3 施加平台环境载荷
    2. 4 分析校核结果
3 结束语

(7)深水半潜式平台疲劳分析及关键节点的疲劳试验研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
目录
图目录
表目录
符号对照表
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本文主要技术路线
    参考文献
第2章 深水半潜式平台结构疲劳分析理论及方法
    2.1 引言
    2.2 疲劳分析理论模型
    2.3 深水半潜式平台结构的疲劳分析方法
    2.4 深水半潜式平台结构疲劳分析的改进子模型技术
    2.5 本章小结
    参考文献
第3章 深水半潜式平台结构的疲劳寿命分析
    3.1 引言
    3.2 平台结构模型
    3.3 荷载的计算与转化
    3.4 结构应力的响应分析
    3.5 基于累积损伤的深水半潜式平台结构疲劳寿命分析
    3.6 基于裂纹扩展的深水半潜式平台结构疲劳寿命分析
    3.7 结果对比与分析
    3.8 本章小结
    参考文献
第4章 深水半潜式平台结构的疲劳可靠性及参数敏感性分析
    4.1 引言
    4.2 疲劳可靠性分析流程
    4.3 平台关键节点的疲劳可靠性分析
    4.4 南海不同海域平台的疲劳可靠性分析
    4.5 疲劳参数敏感性分析
    4.6 本章小结
    参考文献
第5章 深水半潜式平台结构关键节点的疲劳试验研究
    5.1 引言
    5.2 疲劳关键节点分析
    5.3 关键节点的疲劳试验
    5.4 试验结果分析
    5.5 断口微观结构及疲劳破坏机理分析
    5.6 本章小结
    参考文献
第6章 深水半潜式平台结构关键节点的疲劳剩余极限强度试验研究
    6.1 引言
    6.2 损伤容限设计原理
    6.3 关键节点的疲劳剩余极限强度试验
    6.4 试验结果分析
    6.5 本章小结
    参考文献
第7章 深水半潜式平台结构关键节点的疲劳监测研究
    7.1 引言
    7.2 FBG监测原理
    7.3 关键节点疲劳监测试验研究
    7.4 试验结果分析
    7.5 本章小结
    参考文献
第8章 结论与展望
    8.1 主要研究成果
    8.2 主要创新点
    8.3 研究展望
附录
作者简历及在学期间取得的科研成果

(8)半潜平台结构强度分析及撑杆趾端疲劳寿命预报(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 半潜式平台简介
        1.2.1 半潜式平台的发展和现状
        1.2.2 半潜式平台结构简介及技术特点
    1.3 国内外波浪载荷和疲劳可靠性研究现状
        1.3.1 波浪载荷研究现状
        1.3.2 疲劳可靠性研究现状
    1.4 本文主要工作及关键技术
        1.4.1 本文主要工作
        1.4.2 本文关键技术
第二章 波浪载荷计算和疲劳可靠性的基本理论
    2.1 概述
    2.2 三维线性势流理论基础
        2.2.1 基本假定
        2.2.2 平台在规则波中的运动坐标系
        2.2.3 速度势的求解
    2.3 莫里森(Morison)方程
    2.4 平台水动力参数
        2.4.1 附加质量和阻尼系数
        2.4.2 一阶波浪激励力
        2.4.3 一阶运动响应
    2.5 波浪载荷统计预报
        2.5.1 波浪谱
        2.5.2 频域分析法
        2.5.3 波浪散布图
        2.5.4 短期预报
        2.5.5 长期预报
    2.6 谱分析的 S-N 曲线法
        2.6.1 ABS 近海结构 S-N 曲线
        2.6.2 基于 S-N 曲线的疲劳强度
    2.7 疲劳评定的谱分析法
        2.7.1 短期闭合法
        2.7.2 闭合疲劳损伤计算关键步骤
        2.7.3 闭合损伤表达式
        2.7.4 疲劳安全检测
    2.8 疲劳可靠性分析
    2.9 本章小结
第三章 三种半潜平台的波浪载荷计算
    3.1 概述
    3.2 半潜平台的设计参数
        3.2.1 坐标系统
        3.2.2 主尺度
        3.2.3 材料特质
        3.2.4 环境条件
        3.2.5 载荷条件
        3.2.6 边界位移条件
    3.3 三维水动力模型
        3.3.1 第一种平台湿表面
        3.3.2 第二种平台湿表面
        3.3.3 第三种平台湿表面
    3.4 水动力分析
        3.4.1 半潜平台的附加质量及阻尼系数
        3.4.2 半潜平台的一阶波浪激励力
        3.4.3 半潜平台的运动响应
        3.4.4 半潜平台的剖面载荷
    3.5 本章小结
第四章 三种平台结构强度分析
    4.1 概述
    4.2 半潜平台结构强度计算的基本思路
    4.3 基于设计波参数计算
        4.3.1 设计波的概念
        4.3.2 主要载荷参数
        4.3.3 设计波系统的确定
        4.3.4 设计计算工况
        4.3.5 设计波参数的确定
    4.4 屈服强度校核
        4.4.1 许用应力衡准
        4.4.2 计算结果与对比分析
    4.5 撑杆结构工艺比较分析
        4.5.1 水平横撑焊接工艺技术
        4.5.2 焊接工艺比较分析
    4.6 本章小结
第五章 半潜平台结构疲劳可靠性分析
    5.1 概述
    5.2 半潜平台疲劳校核部位的确定
    5.3 疲劳评估的流程
    5.4 热点应力范围传递函数计算
        5.4.1 波浪载荷分析和整体有限元分析
        5.4.2 子模型分析和局部有限元分析
        5.4.3 热点应力计算
    5.5 短期疲劳损伤计算
        5.5.1 波浪谱
        5.5.2 S-N 曲线
        5.5.3 板厚修正
        5.5.4 平均应力影响修正
        5.5.5 带宽修正
        5.5.6 焊接法向线定义
    5.6 长期疲劳损伤计算和疲劳校核
    5.7 疲劳可靠性计算
    5.8 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要研究工作及结论
    6.2 不足之处及进一步研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
大摘要

(9)结构安定性数值分析方法及其工程应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
图表目录
符号说明
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 安定分析理论
        1.2.2 安定分析方法
        1.2.3 安定分析的应用
    1.3 存在的问题
    1.4 研究内容
    1.5 主要创新点
    1.6 技术路线
    1.7 论文结构
第2章 DH36钢安定行为试验研究
    2.1 引言
    2.2 试验条件
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试验设备
    2.3 棘轮安定的界定
    2.4 试验内容、结果及讨论
        2.4.1 DH36钢常规力学性能试验
        2.4.2 加载波形对DH36钢安定行为的影响
        2.4.3 加载速率对DH36安定行为的影响
        2.4.4 应力比对DH36钢安定行为的影响
        2.4.5 应力幅历史对DH36钢安定行为的影响
        2.4.6 应力幅不变,平均应力对DH36钢安定行为的影响
    2.5 本章小结
第3章 基于能量原理的安定性数值分析方法
    3.1 引言
    3.2 残余应力和残余应变
    3.3 加载方式
        3.3.1 变值加载
        3.3.2 循环加载
        3.3.3 非循环加载
    3.4 安定性及下限定理
    3.5 安定下限分析的数学规划方法
    3.6 能量原理在安定性数值分析中的运用
        3.6.1 杆件结构的能量法
        3.6.2 连续体结构的能量法
    3.7 算例验证
        3.7.1 厚壁圆筒的安定分析
        3.7.2 带有圆孔形缺陷方板受双向拉伸作用时的安定载荷分析
    3.8 本章小节
第4章 深水半潜式海洋钻井平台局部结构安定分析
    4.1 引言
    4.2 半潜式海洋钻井平台结构特征
    4.3 计算荷载
    4.4 半潜式平台整体结构强度分析
        4.4.1 平台结构尺寸及计算海况条件
        4.4.2 计算工况
        4.4.3 建立整体模型
        4.4.4 计算结果
    4.5 撑杆局部结构的安定分析
        4.5.1 撑杆结构局部建模
        4.5.2 多种工况下的安定分析
    4.6 本章小结
第5章 交通荷载作用下的结构承载力分析
    5.1 引言
    5.2 交通荷载作用下粒状材料的安定现象
    5.3 弹塑性模型
        5.3.1 Mohr-Coulomb屈服准则
        5.3.2 Mohr-Coulomb等面积圆屈服准则
    5.4 路面结构承载力分析
        5.4.1 交通荷载对路面结构的作用机理
        5.4.2 简化模型
        5.4.3 计算结果及讨论
    5.5 地铁隧道近距离下穿铁路干线
        5.5.1 计算模型
        5.5.2 两种循环荷载作用下的铁路地基承载力分析
    5.6 本章小结
第6章 顶管施工荷载作用下的沉井后背土体扰动安定分析
    6.1 引言
    6.2 现场监测
        6.2.1 工程简介
        6.2.2 测点布置
    6.3 仪器安装
    6.4 现场实测数据
        6.4.1 顶力
        6.4.2 土压和土体水平位移
    6.5 后背土体受扰动理论分析
        6.5.1 矩形沉井受力分析
        6.5.2 沉井后背土体受力分析
        6.5.3 沉井后背土体的应力和位移
    6.6 后背土体位移数值计算
        6.6.1 计算假定
        6.6.2 分析步骤
        6.6.3 三维建模
    6.7 计算结果及分析
        6.7.1 与实测结果对比
        6.7.2 参数影响分析
    6.8 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 进一步的研究展望
参考文献
致谢
个人简历攻读博士学位期间学术成果及参与的科研工作

(10)深水半潜式钻井平台总体与压载系统初步研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 半潜式钻井平台的特点和发展趋势
        1.2.1 半潜式钻井平台的特点
        1.2.2 国外半潜式钻井平台发展概况
        1.2.3 我国半潜式钻井平台发展状况
    1.3 半潜式钻井平台研究现状
    1.4 论文的研究内容
第2章 设计标准与海洋环境条件分析研究
    2.1 设计任务要求
        2.1.1 平台型式及用途
        2.1.2 主要设计参数
        2.1.3 装载能力
    2.2 主要性能指标确定
        2.2.1 运动指标
        2.2.2 稳性要求
        2.2.3 平台入级和设计规范
    2.3 南海海洋环境条件
        2.3.1 海洋环境条件分析的意义和内容
        2.3.2 南海环境特点
        2.3.3 设计环境条件确定
    2.4 本章小结
第3章 船型与主尺度论证
    3.1 资料收集与船型对比分析
        3.1.1 参考船型选择
        3.1.2 船型对比分析
    3.2 平台主尺度确定
        3.2.1 水下部分双浮体和立柱
        3.2.2 甲板尺度确定
    3.3 平台气隙分析研究
        3.3.1 气隙的概念
        3.3.2 气隙估算方法研究
    3.4 平台重量估算
        3.4.1 空船重量估算
        3.4.2 载重量估算
    3.5 本章小结
第4章 总布置设计
    4.1 概述
    4.2 功能模块划分
        4.2.1 平台主要系统及设备组成
        4.2.2 单元模块划分
    4.3 布置规划
        4.3.1 下浮体布置
        4.3.2 立柱布置
        4.3.3 甲板布置
    4.4 危险区划分与梯道布置
        4.4.1 危险区划分
        4.4.2 通道布置
    4.5 本章小结
第5章 压载系统设计研究
    5.1 设计考虑要点
    5.2 平台各种工况装载计算
    5.3 压载系统设计
        5.3.1 注排水方式论证
        5.3.2 压载水系统计算
    5.4 压载舱布置
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

四、BINGO9000半潜式钻井平台结构强度分析(论文参考文献)

  • [1]超深水半潜式钻井平台关键节点疲劳寿命分析[D]. 张兴刚. 江苏科技大学, 2020(03)
  • [2]深水半潜式平台大型生活区结构强度分析与优化设计[D]. 饶鑫. 上海交通大学, 2019(06)
  • [3]海洋平台疲劳裂纹扩展评估技术研究[D]. 赵仕伦. 华南理工大学, 2018(05)
  • [4]风-波浪作用下半潜式海洋平台结构状态的评价方法研究与应用[D]. 马晋. 上海交通大学, 2018
  • [5]半潜平台立柱与浮筒中部不同形式连接节点疲劳寿命分析[J]. 傅强,王洪庆,张国栋,孙立强,李德江,李磊. 海洋工程, 2016(04)
  • [6]可调立柱式新型半潜钻井平台强度分析[J]. 张可可,苏世杰,梁潇,李秀娟. 机械设计与制造工程, 2015(11)
  • [7]深水半潜式平台疲劳分析及关键节点的疲劳试验研究[D]. 崔磊. 浙江大学, 2013(06)
  • [8]半潜平台结构强度分析及撑杆趾端疲劳寿命预报[D]. 丁远平. 江苏科技大学, 2012(04)
  • [9]结构安定性数值分析方法及其工程应用研究[D]. 孙阳. 上海交通大学, 2011(07)
  • [10]深水半潜式钻井平台总体与压载系统初步研究[D]. 王梦颖. 哈尔滨工程大学, 2011(06)

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BINGO9000半潜式钻井平台结构强度分析
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