近日，我院林红副教授团队在海洋石油平台耦合灾害响应数值模拟研究方面取得新进展，相关研究成果《考虑风-浪-流和余震载荷的海洋导管架平台动力响应CFD-FEA耦合模拟》（A CFD-FEA coupled model for simulating dynamic response of offshore jacket platform under earthquake considering wind, wave, current and aftershock loads）发表在《Ocean Engineering》。《Ocean Engineering》是海洋领域的国际顶级期刊，最新影响因子为4.6（SCI二区）。论文第一作者及通讯作者为林红副教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和唯一通讯单位。该研究得到国家自然科学基金面上项目及中-俄国际合作与交流项目、中央高校基本科研业务费项目的联合资助。
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海上导管架式平台作为海洋油气开采的关键设备，面临着风、浪、流甚至地震等各种环境条件的挑战，这些载荷的共同作用将加剧海洋平台发生灾害事故的风险。本研究提出CFD-FEA耦合模拟方法，考虑流固耦合（FSI）效应，模拟更接近真实的风浪流-地震耦合灾害场景，获得耦合灾害下海洋平台结构的响应结果，并分析了地震-波浪夹角与主震、余震等因素对海洋平台安全性的影响。
图1 CFD-FEA耦合仿真流程
图2 海洋平台-风浪流耦合模拟结果
图3风浪流-地震耦合作用下平台响应结果
研究结果表明，若忽略波浪的作用，则当地震作用于特定角度时结构的响应将被低估；主震-余震序列下引发的平台侧向位移和等效应力都更为严重。本研究为分析复杂海洋环境中平台-灾害载荷的流-固耦合问题提供一种有效方法。
近年来，林红副教授团队在海洋石油平台遭受地震、火灾、爆炸、碰撞等突发事故的灾变过程数值仿真及安全评价领域展开了研究，相关成果已授权发明专利2项，软件著作权2项，并在《Ocean Engineering》、《International journal of hydrogen energy》、《Process Safety and Environmental Protection》等领域顶尖期刊发表多篇论文。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.117481