近日，我院安全科学与工程学科博士研究生李彦伟在隔水管与新型悬挂系统的动力风险评估方面取得重要进展，相关研究成果《一种用于隔水管和新型悬挂系统动力风险评估的基于力学-数据驱动的方法》（A mechanics-data-driven methodology for dynamic risk evaluation of riser and new hang-off system）发表在《Process Safety and Environmental Protection》。《Process Safety and Environmental Protection》是化学工程、环境工程及过程安全领域国际知名期刊，目前影响因子为7.8（SCI二区TOP）。论文第一作者为博士研究生李彦伟，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、国家科技重大专项、国家重点研发计划及“泰山学者”青年专家计划等项目的联合资助。
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台风对钻井作业的可靠性构成显著挑战，尤其在隔水管处于悬挂工况时更为突出。极端水动力载荷与平台运动可能诱发系统强非线性响应并引发级联失效；同时，新型悬挂系统与液压补偿系统的耦合进一步增加了动力风险的定量评估难度。为此，构建了一种力学-数据驱动的风险评估模型，用于在恶劣海况下量化隔水管-新型悬挂系统的动力灾变风险。该模型融合故障树分析、机器学习与动态灾变建模方法，综合考虑环境与装备的不确定性以及风险随时间演化的特征。模型首先建立动力灾变故障树，识别自然因素与设备因素引起的失效源：环境变量采用Weibull分布描述，设备故障采用均匀分布建模。基于数值仿真数据，训练粒子群优化-深度神经网络（PSO-DNN）代理模型以快速预测关键结构响应，并通过拉丁超立方采样估计不同故障情景下的失效概率；同时，结合全概率公式引入文献给出动力定位系统失效概率，并利用动态贝叶斯网络刻画系统的时间相关性与工况模式转移。以台风条件下的隔水管系统为例，结果表明该模型能够有效反映非线性耦合效应及风险的时变规律，为隔水管系统安全性提升与风险控制提供了可靠支撑。
动力灾变风险评估方法
考虑液压补偿系统故障时新型软悬挂模式下的失效概率
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.psep.2026.108474
