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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利一种混合驱动的海洋立管系统疲劳寿命预测系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121452500B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610007221.4，技术领域涉及：F17D5/00；该发明授权一种混合驱动的海洋立管系统疲劳寿命预测系统及方法是由刘秀全;单恩光;胡晓宇;胡鹏基;李彦伟;郭迎坤;畅元江;刘延鑫;陈敬凯;张彦廷设计研发完成，并于2026-01-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种混合驱动的海洋立管系统疲劳寿命预测系统及方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种混合驱动的海洋立管系统疲劳寿命预测系统及方法，属于海洋立管系统技术领域，该系统包含流固耦合求解模块、物理监测模块、数据传输与处理模块、状态预测模块、状态校正模块和平台监控模块，流固耦合求解模块建立高保真流固耦合数值仿真模型；物理监测模块采集立管系统核心状态数据；数据传输与处理模块实时处理并传输监测数据；状态预测模块建立状态预测代理模型；状态校正模块对比校正传感器实测数据与预测数据；平台监控模块将校正后的全局振动响应转换为疲劳寿命评估结果，解决高保真机理模型无法实时运行，纯数据模型外推不可靠导致深水立管疲劳寿命预测精度与效率不能兼顾的问题。

本发明授权一种混合驱动的海洋立管系统疲劳寿命预测系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种混合驱动的海洋立管系统疲劳寿命预测系统，其特征在于，包括： 流固耦合求解模块，被配置为基于计算流体动力学与结构动力学理论建立立管流固耦合力学模型，并基于分离式求解策略及动网格技术生成高保真数值仿真数据集，所述流固耦合求解模块进一步包括： 流场求解子模块，基于开源流体求解平台二次开发，完成非定常流场计算； 结构求解子模块，采用自主编写的结构动力学求解内核，实现立管单元矩阵组装与位移求解； 流固交互子模块，通过脚本接口实现流场载荷与结构位移的双向耦合传递，保证耦合界面能量守恒； 流固耦合求解采用分离式求解策略，流场求解基于OpenFOAM平台的PimpleFoam求解器，结构求解基于自主开发的C++程序，流固交互通过基于LinuxShell构建的交互接口实现，在每个时间步内，流场求解器负责计算作用在立管表面的流体力并传递给结构求解器，结构求解器负责计算立管变形后更新网格，迭代计算直至收敛，按照先流体后固体的计算顺序依次求解，每个时间步长内流场和结构进行数据交换，采用顺序求解+松弛迭代的方案获得满足要求的计算精度； 物理监测模块，包含流速剖面仪及加速度或应变传感器，沿立管轴向布设形成阵列，用于实时获取流场与结构响应信息，所述物理监测模块中的流速剖面仪沿立管关键高程垂直布设，实时获取流速-水深剖面；所述加速度或应变传感器以多重冗余方式分组布置，其中至少一组用于向状态校正模块提供真值，其余组用于向所述状态预测模块提供输入； 数据传输与处理模块，集成有线与无线传输网络，对所述物理监测模块输出的原始信号进行实时压缩、滤波并附加时间戳，形成连续监测数据流，所述数据传输与处理模块的有线传输网络采用分布式复合光纤，与立管并行敷设；无线传输网络采用水声通信与射频通信互补链路，实现水下离线主机至平台在线主机的跨介质数据接力； 状态预测模块，嵌入将所述流固耦合力学模型作为物理约束的深度学习框架，利用所述数值仿真数据集与历史监测数据联合训练，输出立管全局涡激振动响应的预测分布； 基于门控循环神经网络建立钻井平台-深水钻井隔水管全状态耦合系统响应预测模型，预测模型以监测传感器监测数据为输入，监测传感器监测数据包括应变、位移、转角，以海洋立管系统位移、转角、弯矩、Mises应力、力为预测模型输出，从而形成海洋立管系统状态预测算法，并基于雨流计数法计算海洋立管系统疲劳寿命； 计算流程包括： 以海流、水深、系统不同配置三个维度设置大量仿真工况，基于流固耦合求解模块开展充分计算，以建立海洋立管系统状态响应仿真数据库； 对系统状态响应数据库数据进行归一化处理，生成可以用于训练门控循环神经网络预测模型的高质量数据； 融合流固耦合机理模型，建立基于门控循环神经网络的海洋立管系统状态预测模型，并输出钻井平台-深水钻井隔水管全耦合系统状态响应参数预测结果； 状态校正模块，接收用于校正的实测数据并与所述预测分布进行误差比对，当误差超过设定阈值时触发在线学习算法，对所述状态预测模块的模型参数实施动态更新，并将校正后的全局响应回传，状态校正算法采用在线增量学习机制，基于递归最小二乘法RLS实现模型参数的动态优化； 平台监控模块，部署于海上作业平台，对校正后的全局响应执行疲劳损伤计算并生成寿命评估结果，同时提供可视化、存储及多级预警输出。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国石油大学(华东)，其通讯地址为：266580 山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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