黃維平,男,1954年3月生,中國海洋大學教授,博士生導師。
發表學術論文120余篇,主持和參加多項國家自然科學基金、863計劃項目和企業委托項目。獲國家科技進步二等獎一項、省科技進步一等獎一項、青島市科技進步一等獎一項。
教育及工作經歷:
1978.03-1982.01 東北石油大學(原大慶石油學院)機械專業,獲工學學士。
1986.09-1989.06 大連理工大學工程力學專業,獲工學碩士。
1991.09-1995.10 大連理工大學結構工程專業,獲工學博士。
1996.04-1998.05 西南交通大學從事博士后研究。
2005.03-2006.03 在美國Texas A&M University作訪問研究,訪問學者。
1986年至1996年在大連理工大學工作學習。
1998年至今在中國海洋大學工作,研究方向為海洋工程結構設計及動力分析理論與方法。
學術兼職:
1. 中國石油學會海洋工程分會海洋工程工作部委員。
2.《海洋工程》第二屆理事會常務理事。
3.《海洋工程設計手冊——海上施工分冊》編輯委員會副主任委員。
4.《GL Noble Denton海洋工程技術指南》編輯委員會副主任委員。
5.《中國海油工程年鑒(2013版)》編委會副主任編委。
6.《中國海洋大學學報(英文版)》編委。
講授課程:
1. 本科生課程: 專業概論、結構動力學、船舶與海洋工程結構建造與施工、海洋工程結構動力分析。
2.研究生課程: 有限元方法、結構動力學、深水工程。
培養研究生情況:
先后培養了50余名研究生。
研究方向:
1. 海洋工程結構水動力學理論與方法
2. 海洋深水浮式平臺設計研發
3. 海洋工程渦激振動與渦激運動及其流固耦合非線性分析方法
4. 海上風電場基礎結構設計與分析
承擔科研項目情況:
主持和參加多項國家自然科學基金、863計劃項目和企業委托項目。
1.深水鋼懸鏈式立管大撓度柔性索模擬方法研究,國家自然科學基金,項目負責人,2011.01-2013.12。
2.考慮大位移流固耦合的深水頂張式立管渦激振動分析方法研究,國家自然科學基金,項目負責人, 2012.01-2015.12。
3.復雜環境下深海工程結構動力特性與安全可靠性研究,國家自然科學基金重點項目,子課題負責人,2013.01-2017.12。
4.深水系泊系統性能與動力特性,國家自然科學基金重點項目,子課題負責人,2007.01-2010.12。
5.柔性浮筒式平臺方案及水動力分析,橫向課題,項目負責人,2011-2012。
6.深水頂張式立管總體強度與疲勞強度設計理論與分析方法研究,橫向課題,項目負責人,2007-2008。
7.深水立管安裝技術研究,橫向課題,項目負責人,2008-2009。
8.深水濕式保溫立管工程技術研究,橫向課題,項目負責人,2009-2010。
9.自升式鉆井船建造技術研究,青島市關鍵技術重大攻關計劃項目,子課題負責人,2009.03-2012.04。
10.海洋平臺結構健康智能監測系統開發,橫向課題,項目負責人,2009-2011。
11.環境條件下海洋平臺結構變異及損傷診斷技術研究,博士點基金,項目負責人,2006-2008。
12.海洋撓性軟管應用技術研究,橫向課題,項目負責人,2013-2014。
13.山東海域典型海上風電場風機基礎結構方案研究,橫向課題,項目負責人,2012-2013。
科研成果:
發表學術論文120余篇,獲國家發明專利31項。 獲國家科技進步二等獎一項、省科技進步一等獎一項、青島市科技進步一等獎一項。
創新性研究主要集中在兩方面:
黃維平教授對渦激振動和渦激運動進行了深入研究,取得了有價值的成果。渦激振動是個傳統的學術問題,雖然已有較為成熟的理論和大量的研究成果,但深水油氣開發裝備的出現仍然使它應對不暇。大長細比的彈性結構和剛性或彈性柱群的渦激振(蕩)動都是傳統渦激振動研究不曾涉及的范圍,其最大的區別在于流固耦合的強弱。經過十余年的研究,黃維平教授對海洋工程渦激振動和渦激運動有了創新性的認識,提出了一些改進的數學模型及相應的計算方法,研發了一些試驗裝置,改進了試驗方法,為該領域的深入研究積累了重要經驗。
黃維平教授提出了創新研發深水浮式平臺與立管系統的思路。當設計全新結構或提高結構性能較為困難時,可以從降低結構和建造以及海上安裝成本出發來開發新結構,從而達到自主設計建造的目標。降低結構成本是通過優化設計來降低結構自身重量,提高結構的承載比;降低建造成本則是通過結構優化設計來簡化結構的建造工藝,縮短建造周期;降低海上安裝成本主要是將上部組塊和下部殼體的集成規劃在碼頭完成,避免海上安裝時使用大型起重安裝船并縮短海上作業時間。基于這些理念,黃維平提出了S-Spar、Tri-Truss Spar和S-Cell Spar三種新型Spar平臺以及新型延展式張力腿平臺(ETLP)的概念,在深水浮式平臺與立管系統研究方面取得了重要突破。
專利名稱 | 發明人 | 申請人 | 來源數據 | 申請日 | 公開日 | |
1 | 一種用于研究深水立管尾流振動的試驗裝置 | 黃維平;鐘詩民;李志強 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2012-04-10 | 2012-09-12 |
2 | 一種深水立管的時域渦激升力確定方法 | 黃維平;孫銘遠;劉震 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-09-30 | 2012-06-20 |
3 | 一種尾流立管的時域渦激升力確定方法 | 黃維平;楊超凡;魏東澤 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-09-30 | 2012-06-20 |
4 | 一種深水浮筒平臺的流致振蕩分析方法 | 黃維平;周陽;段金龍;孫希;范杰利 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-11-25 | 2012-06-20 |
5 | 一種頂張式立管順流向振動分析方法 | 黃維平;張艷君;孫希 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-09-30 | 2012-05-09 |
6 | 一種深水頂張式立管大變形彎曲振動的分析方法 | 黃維平;孫希;張艷君 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-09-30 | 2012-06-20 |
7 | 一種深水浮筒平臺的自激振蕩分析方法 | 黃維平;周陽;楊超凡;孫希;張艷君 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-11-25 | 2012-06-20 |
8 | 基于雷諾數相似的圓柱體渦激振動試驗方法 | 黃維平;周陽;鐘詩民;梁鵬 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2012-11-13 | 2013-02-27 |
9 | 一種鋼懸鏈式立管與浮式平臺的整體分析方法 ,ZL201110280779.3 |
黃維平;孟慶飛;劉娟;白興蘭 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-09-12 | 2012-02-15 |
10 | 一種尾流立管的脈動拖曳力確定方法 | 黃維平;李倩;楊超凡 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-09-30 | 2012-06-20 |
11 | 一種深水頂張式立管豎向振動分析方法 | 黃維平;魏東澤;丁曼;孟慶飛;李倩;劉娟;吳學敏;顧恩凱 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-06-16 | 2012-02-15 |
12 | 一種鋼懸鏈式立管出平面運動的分析方法 | 黃維平;楊超凡;李倩 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-09-30 | 2012-02-15 |
13 | 一種深水頂張式立管彎曲振動分析方法 | 黃維平;顧恩凱;孟慶飛;段金龍;劉震;孫銘遠;劉娟;吳學敏 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-06-16 | 2011-11-23 |
14 | 一種深水立管的疲勞設計方法 | 黃維平;段金龍;范杰利;孫銘遠;周陽;劉震 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-06-16 | 2011-12-07 |
15 | 一種深水立管的時域脈動拖曳力確定方法 | 黃維平;周陽;段金龍 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-09-29 | 2012-02-15 |
16 | 一種深水立管尾流振動試驗方法 | 黃維平;梁鵬;李志強 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2012-04-10 | 2012-08-15 |
17 | 一種圓柱體渦激振動的試驗方法 ZL201110161115.5 |
黃維平;周陽;孫銘遠;劉震;段金龍;范杰利 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-06-16 | 2011-11-23 |
18 | 一種深水浮筒平臺的自激振蕩試驗裝置及試驗方法 | 黃維平;楊超凡;張艷君;范杰利;龔超 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-11-25 | 2012-06-27 |
19 | 一種深水頂張式立管的頂張力及有效張力試驗方法 | 黃維平;吳學敏;劉娟;李倩;魏東澤;段金龍;孟慶飛;周陽 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-06-16 | 2011-12-21 |
20 | 一種深水鉆井立管參數橫力彎曲分析方法 ZL201110161104.7 |
黃維平;劉娟;吳學敏;周陽;孫銘遠;李倩;范杰利;段金龍 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-06-16 | 2011-12-21 |
21 | 可控振動自由度的圓柱體渦激振動試驗裝置 | 黃維平;孟慶飛;顧恩凱;魏東澤;丁曼 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-06-16 | 2012-01-25 |
22 | 一種深水頂張式立管的幾何剛度試驗裝置 | 黃維平;楊超凡;李倩;顧恩凱;范杰利;吳學敏;周陽;魏東澤 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-06-16 | 2011-11-23 |
23 | 一種深水頂張式立管的頂張力及有效張力試驗裝置 | 黃維平;孫銘遠;劉震;劉娟;吳學敏;顧恩凱;魏東澤;范杰利 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2011-06-16 | 2011-12-14 |
24 | 一種深水頂張式立管渦激振動與疲勞的分析方法,ZL200910136583.X | 黃維平;唐世振;上官麗紅;于衛紅 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2009-05-08 | 2009-09-23 |
25 | 基于結構振動的海洋平臺整體無損檢測方法 ZL200910009452.5 |
黃維平;劉娟;王曉燕 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2009-02-25 | 2009-08-05 |
26 | 一種整體桁架式海上風電機組支撐結構 ZL200910148339.5 |
黃維平;劉建軍;韓旭 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2009-06-16 | 2009-11-04 |
27 | 一種脹緊式深海吸力錨及其安裝方法 | 黃維平 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2009-12-03 | 2010-05-19 |
28 | 深海鋼懸鏈線立管波浪響應分析方法 ,ZL200910225764.X |
黃維平;白興蘭 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2009-12-03 | 2010-05-26 |
29 | 一種新型海洋深水浮筒平臺 ZL200910001662.X | 黃維平;于衛紅;上官麗紅 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2009-01-13 | 2009-07-08 |
30 | 一種重力式海上風電機組基礎結構的被動型防沖刷底座 ZL200910136581.0 | 黃維平;趙戰華 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2009-05-08 | 2009-09-23 |
31 | 一種鋼-混凝土組合重力式海上風電機組基礎結構 ZL200910136582.5 | 黃維平;趙戰華 | 中國海洋大學 | 中國專利 | 2009-05-08 | 2009-09-30 |
出版專著:
1.黃維平,劉福順. 船舶與海洋工程結構力學[M]. 北京:現代教育出版社,2012
2.黃維平,白興蘭. 結構動力學[M]. 北京:現代教育出版社,2012
發表期刊論文:
1 非線性管-土作用下鋼懸鏈線立管觸地區疲勞分析 白興蘭; 黃維平; 謝永和; 楊超凡 工程力學 2016/03
2 基于AQWA的S-Spar平臺動力響應分析 劉震; 黃維平 船舶力學 2016/Z1
3 鋼懸鏈式立管與非線性海床土相互作用分析方法研究 梁寧; 黃維平; 楊超凡 海洋工程 2016/01
4 一種新型延展式張力腿平臺及其水動力性能(英文) 梁寧; 黃維平; 鞏超; 楊超凡 船舶力學 2015/12
5 基于非線性海床剛度模型的鋼懸鏈線立管動力響應分析 白興蘭; 黃維平; 謝永和; 趙春慧 振動與沖擊 2015/21
6 并列雙立管渦激振動特性的數值和實驗研究 曹淑剛; 黃維平; 周陽; 陳海明 船海工程 2015/02
7 基于CFX的配置浮筒海洋立管渦激振動研究 鐘詩民; 黃維平; 段金龍 船海工程 2015/02
8 基于數值模擬的海上風電大直徑樁樁土相互作用研究 孫希; 黃維平 水力發電 2015/03
9 基于全相似的串聯雙立管大雷諾數渦激振動研究 梁鵬; 黃維平; 魏東澤 船海工程 2015/01
10 考慮流固耦合的彈性圓柱體渦激振動研究 曹淑剛; 黃維平; 顧恩凱 振動與沖擊 2015/01
11 國內外海上風電機組基礎結構設計標準淺析 孫文; 劉超; 張平; 張積樂; 黃維平 海洋工程 2014/06
12 串列圓柱體尾流、尾渦耦合振動試驗研究 關德寶; 黃維平; 宋虹; 田會元; 耿翱翔; 魏立波 振動與沖擊 2014/22
13 大直徑浮式結構渦激振動的數值模擬 周陽; 黃維平 中國海洋大學學報(自然科學版) 2014/09
14 深水頂張式立管參數振動與渦激振動耦合振動分析方法研究 吳學敏; 黃維平; 滕文剛 中國海上油氣 2014/04
15 考慮剛體轉動的鋼懸鏈線立管出平面運動分析 劉娟; 黃維平 工程力學 2014/02
16 鋼懸鏈式立管渦激振動流固耦合非線性分析方法研究 劉娟; 黃維平 振動與沖擊 2014/03
17 考慮大變形的大柔性立管渦激振動模型 吳學敏; 黃維平 振動與沖擊 2013/18
18 深水鋼懸鏈式立管與浮式平臺整體分析方法研究 孟慶飛; 黃維平; 劉建軍 振動與沖擊 2013/17
19 鋼懸鏈線立管與海底相互作用彈性基礎梁模擬方法研究 孟慶飛; 黃維平 海洋工程 2013/04
20 混凝土與砂漿界面粘結性能試驗方法研究 劉亞林; 楊樹桐; 黃維平 工程力學 2013/S1
21 局部斷裂能在砂漿試件中的分布規律研究 楊樹桐; 黃維平 工程力學 2013/S1
22 鋼懸鏈式立管與海床相互作用模擬方法研究 黃維平; 孟慶飛; 白興蘭 工程力學 2013/02
23 細長立管兩向自由度渦激振動數值研究 范杰利; 黃維平 振動與沖擊 2012/24
24 尾流干涉及邊界效應對兩圓柱體渦激振動影響 黃維平; 魏東澤; 陳海明 振動與沖擊 2012/22
25 極端海洋環境對海洋平臺疲勞壽命的影響 黃維平; 劉超 海洋工程 2012/03
26 海上風電場基礎結構設計綜述 黃維平; 李兵兵 海洋工程 2012/02
27 考慮流固耦合的大柔性圓柱體渦激振動非線性時域模型 黃維平; 劉娟; 唐世振 振動與沖擊 2012/09
28 基于遺傳算法的海洋平臺損傷診斷 劉娟; 黃維平; 石湘 振動.測試與診斷 2012/02
29 基于實驗的圓柱體流固耦合升力譜模型研究 黃維平; 劉娟; 王愛群 工程力學 2012/02
30 深水鋼懸鏈線立管安裝分析研究 于衛紅; 黃維平; 曹靜; 張恩勇 海洋工程 2012/01
31 一種改進的海洋平臺結構損傷診斷方法研究(英文) 劉娟; 黃維平; 石湘 Journal of Marine Science and Application 2011/04
32 新型海上風電支撐結構設計與分析 劉建軍; 黃維平 太陽能學報 2011/11
33 淺海導管架平臺結構損傷診斷試驗研究 劉杰鳴; 李紱; 黃維平; 石湘 海洋工程 2011/04
34 不同頻率比時立管兩向渦激振動及疲勞分析 唐世振; 黃維平; 劉建軍; 鄧躍 振動與沖擊 2011/09
35 基于模態應變能法的導管架平臺損傷診斷試驗研究 李紱; 劉杰鳴; 黃維平; 石湘 中國海洋平臺 2011/04
36 立管擾流裝置Helical Strakes的數值模擬分析 王增波; 黃維平; 苑健康; 柳偉; 蘆斐; 韓輝 石油化工高等學校學報 2011/04
37 自升式鉆井平臺傾斜試驗方法研究 顧恩凱; 黃維平; 孫銘遠 中國造船 2011/S1
38 海床土剛度對鋼懸鏈線立管觸地點動力響應的影響分析 白興蘭; 黃維平; 高若沉 工程力學 2011/S1
39 深水鋼懸鏈線立管非線性有限元靜力分析 白興蘭; 黃維平 工程力學 2011/04
40 基于CFD的多彈性立管升力與阻力系數研究 黃維平; 陳海明 船海工程 2011/02
41 大柔性圓柱體兩自由度渦激振動試驗研究 黃維平; 曹靜; 張恩勇; 唐世振 力學學報 2011,43(2): 436-440(EI)
42 考慮短期海況的海洋平臺疲勞壽命估算方法 劉超; 黃維平 中國水運(下半月刊) 2011/03
43 自升式鉆井平臺系泊系統優化分析 趙戰華; 黃維平; 丁曼 中國水運(下半月刊) 2011/03
44 國外深水鋪管方法與鋪管船研究現狀及發展趨勢 黃維平; 曹靜; 張恩勇 海洋工程 2011/01
45 On vortex induced vibration in two-degree-of-freedoms of flexible cylinders[A]//Proceedings of the International Conference on Ocean, Weiping Huang, Weihong Yu. Offshore and Arctic Engineering[C]. Rotterdam, The Netherlands, ASME, 2011, v4, p591-596
46 導管架海洋平臺結構損傷診斷方法研究 劉杰鳴; 李紱; 黃維平 中國海洋平臺 2010/06
47 深水立管兩向自由度渦激振動的數值分析 唐世振; 黃維平; 劉建軍 振動與沖擊 2010/09
48 二維立管Helical Strakes繞流場的ANSYS-CFD分析 苑健康; 黃維平 船海工程 2010/04
49 S-Spar平臺方案設計及水動力性能研究 于衛紅; 黃維平 中國海上油氣 2010/04
50 基于CFX-CFD軟件的并列雙立管升阻力研究 陳海明; 黃維平 中國水運(下半月) 2010/07
51 考慮海床土吸力的SCR-Spar整體波浪響應分析 白興蘭; 黃維平 海洋工程 2010/02
52 海上風力發電單立柱支撐結構擬靜力分析 孟珣; 侯金林; 于春潔; 黃維平; 李華軍 中國海洋大學學報(自然科學版) 2010/02
53 鋼懸鏈線立管與Spar整體分析初探 白興蘭; 黃維平 工程力學 2009/12
54 深水鋼懸鏈線立管的大撓度柔性索模擬方法 黃維平; 白興蘭 工程力學 2009/11
55 深水頂張式生產立管動力響應的有限元計算 孫傳棟; 黃維平; 曹靜 海洋石油 2009/03
56 深水頂張力立管渦激振動疲勞損傷分析 玄金; 黃維平; 曹靜 船海工程 2009/04
57 深水頂張式生產立管的浪致疲勞研究 黃維平; 孫傳棟; 唐世振; 劉超; 曹靜 中國海洋平臺 2009/03
58 海上風電基礎結構研究現狀及發展趨勢 黃維平; 劉建軍; 趙戰華 海洋工程 2009/02
59 國外深水鋼懸鏈線立管研究發展現狀 黃維平; 白興蘭; 李華軍 中國海洋大學學報(自然科學版) 2009/02
60 ABAQUS在深水頂張力生產立管模態分析中的應用 孫傳棟; 黃維平; 曹靜 中國水運(下半月) 2009/02
61 NUMERICAL STUDY ON THE INTERACRION OF IN-LINE AND CROSS-FLOW VIV黃維平 Proceedings of the ASME 2009 28th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering 2009年
62 基于結構部分節點模態振動響應信息的海洋平臺損傷診斷研究 黃維平 工程力學 2008年
63 國外Spar平臺研究現狀及中國南海應用前景分析 黃維平; 白興蘭; 孫傳棟; 玄金 中國海洋大學學報(自然科學版) 2008/04
64 基于結構部分結點振動響應信息的海洋平臺損傷診斷研究 黃維平; 王曉燕; 唐世振 工程力學 2008/05
65 海底管道懸跨段流致振動實驗研究及渦激力模型修正 黃維平; 王愛群; 李華軍 工程力學 2007 , 24(12): 153-157. ( EI 收錄)
66 基于改進CHC遺傳算法的結構損傷診斷研究 黃維平; 王曉燕 振動、測試與診斷 2007/03
67 A New Model of the Lift Force on Oscillating Cylinder in Uniform Current. The Proceedings of the Seventeen (2007) International Offshore and Polar Engineering Conference, Weiping Huang , Xinglan Bai, Hongbin Cai. Lisbon, Portugal, ISOPE, 2007, p2754-2757. ( EI 收錄)
68 An Improved CHC Algorithm for Damage Diagnosis of Offshore Platform 黃維平Journal of Ocean University of China 2007年
69 基于波動理論的水平成層場地地震波反演分析 劉金光; 黃維平 中國海洋大學學報(自然科學版) 2006/S2
70 深水開發的新型立管系統——鋼懸鏈線立管(SCR) 黃維平; 李華軍 中國海洋大學學報(自然科學版) 2006 , 36(5): 775-780.
71 基于管道振動實驗的渦激升力頻譜分析 蔡洪濱; 黃維平 中國水運(學術版) 2006/05
72 考慮流固耦合時的海底管道懸跨段非線性動力分析 祖楠; 黃維平 中國海洋大學學報(自然科學版) 2006/01
73 考慮流固耦合時的海洋平臺結構非線性動力分析 張學志; 黃維平; 李華軍 中國海洋大學學報(自然科學版) 2005/05
74 地震動反演及結構參數識別的EKF算法 王曉燕; 黃維平; 李華軍 工程力學 2005 , 22(4):20-23. ( EI 收錄)
75 非灌漿導管架平臺異常振動的測試分析及故障診斷 文世鵬; 王津; 黃維平 海洋工程 2005/02
76 海洋平臺結構環境激勵的實驗模態分析 楊和振; 李華軍; 黃維平 振動與沖擊 2005/02
77 基于遺傳算法的傳感器優化配置 黃維平; 劉娟; 李華軍 工程力學 2005/01
78 基于縮減變量卡爾曼濾波的結構損傷診斷研究 王曉燕; 黃維平 中國海洋大學學報(自然科學版) 2004/06
79 二重結構編碼遺傳算法在傳感器配置中的應用 劉娟; 黃維平 振動、測試與診斷 2004/04
80 模態試驗中傳感器優化配置的逐步削減法 劉娟; 黃維平 海洋工程 2004/01
81 固定式導管架平臺超常振動及減振措施試驗研究 黃維平; 楊永春; 李華軍 振動工程學報 2004/01
82 基于振動測試的海洋平臺結構無損檢測 楊和振; 李華軍; 黃維平 振動工程學報 2003/04
83 傳感器優化配置的修正逐步累積法 劉娟; 黃維平 青島海洋大學學報(自然科學版) 2003/03
會議論文:
1 淺水鋪管船提升錨泊定位能力的研究 李磊; 吳迪; 付春麗; 黃維平; 關幼耕 2015年深海能源大會 中國會議 2015-12-03
2 基于雷諾相似的圓柱體渦激振動實驗方法 周陽; 黃維平 第十六屆中國海洋(岸)工程學術討論會 中國會議 2013-08-04
3 非金屬非黏結復合軟管彎曲性能的數值模擬分析 張艷君; 黃維平 第十六屆中國海洋(岸)工程學術討論會 中國會議 2013-08-04
4 三線性模型計算混凝土斷裂能 冷科治; 楊樹桐; 黃維平 第21屆全國結構工程學術會議 中國會議 2012-10-12
5 混凝土與砂漿界面粘結性能試驗方法研究 劉亞林; 楊樹桐; 黃維平 第21屆全國結構工程學術會議 中國會議 2012-10-12
6 局部斷裂能在砂漿試件中的分布規律研究 楊樹桐; 黃維平 第21屆全國結構工程學術會議 中國會議 2012-10-12
7 深水鋼懸鏈線立管非線性有限元靜力分析 白興蘭; 黃維平 第七屆長三角地區船舶工業發展論壇 中國會議 2011-11-27
8 深水剛性立管與彈性立管渦激振動分析 魏東澤; 黃維平 第十五屆中國海洋(岸)工程學術討論會 中國會議 2011-08-03
9 圓柱管束渦激振動實驗分析研究 黃維平; 孫銘遠 第十五屆中國海洋(岸)工程學術討論會 中國會議 2011-08-03
10 深水鋼懸鏈線立管S形鋪設局部分析方法 孟慶飛; 黃維平 第十五屆中國海洋(岸)工程學術討論會 中國會議 2011-08-03
11 海床土剛度對鋼懸鏈線立管觸地點動力響應的影響分析 白興蘭; 黃維平 第19屆全國結構工程學術會議 中國會議 2010-11-05
12 我國海上風電場開發面臨的機遇和挑戰及解決方案 黃維平 第二屆全國海洋能學術研討會 中國會議 2009-09-17
13 Chance and Challenge in Offshore Wind Farm Development and Its Solutions in China 黃維平 2009國際海洋能發展與技術研討會暨第二屆全國海洋能學術討論會暨浙江省海洋學會海洋能源專業委員會成立大會 國際會議 2009-09-17
14 1500m Truss Spar方案設計及強度與系統穩定性分析 上官麗紅; 黃維平 第十四屆中國海洋(岸)工程學術討論會 中國會議 2009-08-05
15 國外海上風力發電機組基礎結構現狀 黃維平; 尚景宏; 王建豐 中國可再生能源學會海洋能專業委員會成立大會暨第一屆學術討論會 中國會議 2008-03-28
16 海上單樁風力發電平臺簡化設計 杜子榮; 于常寶; 黃維平 2007年度海洋工程學術會議 中國會議 2007-11
17 環境激勵下海洋平臺結構的模態參數識別 楊和振; 李華軍; 黃維平 第八屆全國振動理論及應用學術會議 中國會議 2003-11
18 基于遺傳算法的海洋平臺損傷診斷研究 黃維平; 劉娟 第十二屆全國結構工程學術會議 中國會議 2003-10
19 基于動力響應測試的海洋平臺結構損傷診斷 楊和振; 李華軍; 黃維平 第十二屆全國結構工程學術會議 中國會議 2003-10
20 傳感器優化配置的改進逐步累積法 黃維平; 王曉燕 第十二屆全國結構工程學術會議 中國會議 2003-10
學術交流:
1 The Twenty-fourth(2014)International Ocean and Polar Engineering Conference 國際會議 2014-06-15
2 The Twenty-third(2013)International Ocean and Polar Engineering Conference 國際會議 2013-06-30
3 The Twenty-second(2012)International Ocean and Polar Engineering Conference 國際會議 2012-06-17
4 The 30th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering 國際會議 2011-06-19
5 The Twentieth(2010)International Ocean and Polar Engineering Conference 國際會議 2010-06-20
6 The 28th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering 國際會議 2009-05-31
7 The Seventeenth(2007)International Ocean and Polar Engineering Conference 國際會議 2007-06-01
8 第六屆中國海洋工程技術裝備論壇 中國會議 2015-12-09
9 第四屆中國海洋工程國際研討會 國際會議 2014-07-09
10 2013 深水油氣鉆采裝備與技術國際研討會 國際會議 2013-12-01
11 第四屆中國海洋工程技術裝備論壇 中國會議 2013-08-20
12 第三屆海洋油氣裝備發展戰略論壇 中國會議 2010-09-05
13 第二屆海洋油氣裝備發展戰略論壇 中國會議 2009-10-20
14 Deepwater Asia Congress 國際會議 2009-05-20
15 2012 Society for Underwater Technology Technical Conference 國際會議 2012-09-26
16 中國石油學會石油工程專業委員會海洋工程工作部2015年工作年會暨技術交流會中國會議 2015-10-22
17 中國石油學會石油工程專業委員會海洋工程工作部2014年工作年會暨技術交流會中國會議 2014-10-14
18 中國石油學會石油工程專業委員會海洋工程工作部2012年工作年會暨技術交流會中國會議 2012-09-12
19 中國石油學會石油工程專業委員會海洋工程工作部2011年工作年會暨技術交流會中國會議 2011-10-18
20 中國石油學會石油工程專業委員會海洋工程工作部2010年工作年會暨技術交流會中國會議 2010-10-19
21 中國石油學會石油工程專業委員會海洋工程工作部成立大會暨技術交流會 中國會議 2000-09-22
22 第十六屆中國海洋(岸)工程學術討論會 中國會議 2013-08-04
23 第十五屆中國海洋(岸)工程學術討論會 中國會議 2011-08-03
24 第二屆全國海洋能學術研討會 中國會議 2009-09-17
25 2009國際海洋能發展與技術研討會暨第二屆全國海洋能學術討論會暨浙江省海洋學會海洋能源專業委員會成立大會 國際會議 2009-09-17
26 第十四屆中國海洋(岸)工程學術討論會 中國會議 2009-08-05
27 中國可再生能源學會海洋能專業委員會成立大會暨第一屆學術討論會 中國會議 2008-03-28
28 Deepwater Offshore Specialty Symposium (DOSS-2013) 國際會議 2013-07-26
29 Deepwater Offshore Specialty Symposium (DOSS-2009) 國際會議 2009-01-19
榮譽獎勵:
1.淺海導管架式海洋平臺浪致過渡振動控制技術的研究及工程應用,國家科學技術二等獎一項。
2.大型海洋結構振動控制技術的研究及工程應用,山東省科技進步一等獎一項。
2.青島市科技進步一等獎一項。
黃維平:為海洋工程把脈
我國從2005年開始了大規模的深水油氣開發技術與裝備研究,經過“十一五”和“十二五”的發展,現已取得了明顯的進步,很多技術與裝備可謂是從無到有。海洋石油開發包括結構裝備支撐,機械裝備開采和加工石油及天然氣產品。海洋工程主要研究結構裝備的設計、建造與安裝。
黃維平在海洋工程領域摸索了十余載,可以說對這個行業有比較深入的了解,以至于他可以很冷靜地審視我國在海洋工程領域的發展:成果很多,進步很大,但問題同樣也存在。
自主研發是出路
目前,深水開發的模式有三種,剛性開發模式,柔性開發模式和混合開發模式。剛性開發模式也稱為干樹模式,由于可以在水面生產設施上直接進行井下作業,因此,適合于任何形式的油藏和任何品質的油氣田開發。其方便的修井特點用于稠油藏的開發是最經濟的解決方案,而用于輕質原油的開采或天然氣田的開發,則經濟性不及柔性開發模式。剛性開發模式為單鉆井中心,其井位分布范圍可達5公里。
柔性開發模式也稱為濕樹模式,它需要租用專業的井下作業船來完成修井及增產作業,因此,適合于不需要頻繁修井的輕質原油開采或天然氣田開發。而用于稠油藏的開發,其經濟性不及剛性開發模式。柔性開發模式為多鉆井中心,其井位分布范圍可達15公里。
混合開發模式有多種剛-柔組合形式,如海底生產系統回接至剛性開發系統或井口平臺與柔性開發系統的水面生產設施組合。適合于剛性開發系統井位范圍之外的補井或大區塊與周邊小區塊的開發等。
由于新能源的開發利用尚未實現大規模的商業化應用,石油作為主要能源仍然是一個國家的經濟命脈。全球大多數沿海產油國的陸地探明油氣資源已開采殆盡,尚無有工業開采價值的新發現,而海洋油氣特別是深水油氣發現卻屢屢見諸報端。據資料顯示,世界海洋石油資源量占全球石油資源總量的34%,約1000多億噸,其中已探明的儲量約為380億噸。目前,全球已有100多個國家在進行海上石油勘探,其中,有50多個國家已開展了深水油氣勘探。我國也位居其中,南海的深水油氣儲量令世人矚目,也令一些國家垂涎三尺。已經有我國的三大國有石油公司和受邀的國外石油公司在南海開展深水油氣勘探。
由于我國目前尚不能完全獨立自主地開發深水油氣田,為了保障能源安全和國家資源不被蠶食,我們只能采取與國外合作開發的方式來加速南海的深水油氣開發。殊不知,合作開發的代價是出讓部分油氣資源。這意味著我們用油氣資源換取了部分先進技術,在新能源沒有完全取代傳統能源的條件下,油氣資源的不可再生性使得這個代價略顯昂貴。“所以,我國應加快自主開發深水油氣田的步伐,盡早建立試驗工程”,黃維平為我國的海洋工程獻計獻策。
黃維平從事的研究工作是深水油氣開發裝備中的結構裝備,一次試驗中的偶然發現,他將學術研究聚焦到了海洋工程渦激振動與渦激運動。渦激振動是個傳統的學術問題,雖然已有比較成熟的理論和大量的研究成果,但深水油氣開發裝備的出現仍然使它應對不暇。大長細比的彈性結構和剛性或彈性柱群的渦激振(蕩)動都是傳統渦激振動研究不曾涉及的范圍,其最大的區別在于流固耦合的強弱。經過十余年的研究,特別是在美國Texas A&M大學一年的訪問研究,他已經在該領域積累了豐富的研究經驗和可喜的研究成果,對海洋工程渦激振動和渦激運動有了自己獨特的認識和理解,提出了一些改進的數學模型及相應的計算方法,研發了一些試驗裝置及相應的試驗方法。
創新研發是關鍵
油價的低迷放慢了深水油氣開發的步伐,海洋油氣開發特別是深水油氣的勘探開發進入了寒冷的冬季,海洋工程也面臨嚴冬的考驗。但從另一個角度來看低油價的影響,也許這給了我國海洋工程行業難得的發展機遇。工程項目的減少給了我們更多的研發時間,我們應該借此契機加快深水油氣開發裝備的自主研發進程。
黃維平通過不斷的研究積累,提出了創新研發深水浮式平臺與立管系統的思路——當設計全新結構或提高結構性能較為困難時(現有的幾大類浮式平臺都已經歷了兩個高油價時期的大密度、高強度的研發),可以從降低結構或/和建造以及海上安裝成本出發來開發新結構,從而達到自主設計建造的目標。降低結構成本是通過優化設計來降低結構自身重量,從而提高結構的承載比;降低建造成本則是通過結構優化設計來簡化結構的建造工藝,從而縮短建造周期;降低海上安裝成本主要是將上部組塊和下部殼體的集成規劃在碼頭完成,從而避免海上安裝時使用大型起重安裝船并縮短海上作業時間。正是基于這些理念,他提出了S-Spar、Tri-Truss Spar和S-Cell Spar三種新型Spar平臺以及新型延展式張力腿平臺(ETLP)的概念。
談起關于深水立管系統的研究,黃維平感觸頗深,這是他這些年來最難以割舍、也最引以為豪的情懷。2005年在美國第一次接觸深水立管時,對他來說還是一個全新的領域。經過十年孜孜不倦的研究,如今已積累了豐富的研究經驗和豐厚的研究成果。特別是在深水立管力學與渦激振動兩個領域,花費了他太多的精力和智慧。在已經獲得的31項發明專利中,有近2/3是這兩個領域的創新成果。他把這些歸功于這個時代——深水油氣開發和計算機技術的進步,創新的靈感來自于深水油氣開發,創新的成果依托先進的計算機及其計算技術。
對這些創新性的研究成果,黃維平和他的團隊采取了謹慎的態度持續地進行理論和試驗驗證,以確保研究成果經得住時間的考驗,保證專利的真實可靠性。提到專利,他認為這是影響我國自主開發深水油氣田以及深水油氣開發裝備發展道路上的一個不利因素。要規避專利的封鎖,創新是關鍵,特別是結構的創新,它可以帶動其它裝備技術的發展。
經過“十一五”和“十二五”的研究,我國的深水油氣裝備理論和技術都有了快速的發展,出現了一批創新性的成果。在新結構設計方面提出了一些擁有自主知識產權的結構形式,并得到國家專利的保護。但由于海洋工程投資大、風險高,且我國的深水油氣開發項目較少,因此,這些成果仍禁足于試驗室中。對此,黃維平建議“適時建立深水油氣開發裝備的試驗工程,以盡快完成我國深水油氣開發裝備從試驗室到實際工程的跨越”。
傳承星星之火
生于上世紀50年代的黃維平,經歷了那個特殊年代的動蕩與不安。在煉油廠當工人的他始終沒有放棄對知識的追求,但一直沒有得到深造的機會。直到1977年恢復高考,使他的人生軌跡從此發生了轉變。每當談到自己的求學經歷,他總是十分感激改革開放給他帶來的機遇。
在大慶石油學院,也就是現在的東北石油大學,黃維平完成了石油礦場機械專業的本科學業,畢業后回到了他熟悉的煉油廠。在設備研究的工作中,他深感知識的不足而產生了繼續深造的愿望。四年后,他順利考取了大連理工大學工程力學專業研究生,畢業后留校工作,并完成了結構工程專業的博士研究生學習,隨后進入西南交通大學從事博士后研究。
一個時代造就一代人,由于經歷和年齡的關系,黃維平總是十分珍惜每一個來之不易的學習機會。盡管在同學中始終是年長者,但不甘落后的精神使他的學習勁頭毫不落后于年輕人。也正是他的豐富閱歷使他能夠在面對就業選擇時比較從容,本是力學專業的他卻從事了看似毫不相關的海洋工程工作,對此他只用“結構本身是相通的,只是荷載和用途不一樣”一句話帶過,可見他的實力和自信是成正比的。因為對他來說,只要基礎扎實,觸類旁通便不是問題。如今在電話那端回憶當年點點滴滴的他,不禁感嘆道“本科的石油專業背景給了我科研和教學的知識支撐,研究生的力學和結構專業基礎給了我科研和教學的理論支撐,使我能夠在海洋工程領域游刃有余;而中國海洋大學給了我施展才能的舞臺,我深深地感謝這些培養和支持我的母校!”
就這樣,黃維平在海洋工程領域沉浸了十余載。除了正常的本科和研究生教學與科研工作外,他還培養了50余名研究生。下一代象征著希望,他們肩負了發展我國海洋工程事業的重任,身為傳道授業解惑者的他也深感身上的責任和壓力。也正是這份期盼,使他在學術上對學生嚴格要求、悉心指導、耐心解疑;在生活上體貼關心,使學生能夠集中精力做研究。他最喜歡的學生是能夠在學術討論中反駁自己的學生,因為,這能夠激發他深入地思考。黃維平最想對學生說的一句話就是“不要只學習知識,要培養運用掌握的知識認知和解決工程問題的能力,這才能稱得上是合格的學生”,“當然,這個要求對學生來說比較高,也并不容易。”他打趣地說。無論如何,培養起新一代可以支撐起海洋工程事業的接班人是不易的,任重而道遠。
即將邁入順耳之年,黃維平希望在退休之前,能夠最大限度地發揮自己的光和熱。他認為深水立管動力學問題中還有兩個問題——內流的影響與幾何剛度計算的張力取值沒有很好地解決,由于初步的研究結果與已有的結論不一致,甚至相悖,因此,必須有充分的理論和試驗數據來證明他的正確性。十幾年來,他始終沒有放棄對這兩個問題的研究與探索,并希望在退休前能夠有所收獲。盡管此項研究是對已有研究結論的質疑,甚至是顛覆,但對科學的追求使他欲罷不能。對此,也曾有專家善意地提醒他謹慎從事,他接受了專家的建議,選擇做更深入的研究,而不是草率地發表初步的研究成果。
為海洋工程把脈,問題很多,差距很大,但我們也不應氣餒而停滯,路在腳下,找準目標,選對方法,繼續努力拼搏是海工人要做的事。時間在流逝,一代人老去,新一代人成長起來,技術、方法或許早已更新,但不變的是精神,是海工人堅持不懈、奮勇向前的精神,它不會隨著時光的消失而漸漸淡化,相反,它會不斷地傳承下去,愈久彌新。
專家簡介
黃維平,中國海洋大學海洋工程系教授、博士生導師。1982年1月畢業于大慶石油學院,1986年至1996年在大連理工大學工作學習,1996年至1998年在西南交通大學做博士后研究工作,1998年至今在中國海洋大學工作,2005年至2006年在美國Texas A&M University作訪問研究。研究方向為海洋工程結構設計及動力分析理論與方法。
發表學術論文120余篇,獲國家發明專利31項,主持和參加多項國家自然科學基金、863計劃項目和企業委托項目。
來源:科學中國人 2016年第4期
深海寶藏開發的探路者
——記中國海洋大學教授、博士生導師黃維平
在覆蓋地球表面70%的海洋下面,埋藏著人類重要的寶藏——油氣資源。據統計,近五年來,全球重大油氣發現中70%來自水深超過1000米的水域。當前,深水油氣產量約占海上油氣總產量的30%。深水,對當前及未來的油氣開發有著至關重要的意義,被認為是未來油氣生產的重要基地。而在深水油氣開發領域,深水技術裝備的發展速度和質量決定著深水油氣勘探開發的速度和成敗。十多年來,在我國加速海洋油氣開發的背景下,一批專家學者至于力海洋工程研究,為推動我國深水油氣開發作出了直接的貢獻,中國海洋大學海洋工程學院黃維平教授就是其中的杰出代表。
結緣海洋工程
1977年,黃維平考入大慶石油學院學習石油礦場機械專業。1986年,他進入大連理工大學攻讀工程力學專業研究生,畢業后留校工作,并完成了結構工程專業的博士研究生學習。1996年進入西南交通大學從事博士后研究。1998年到中國海洋大學任教。
回顧他的履歷,從本科到博士后,黃維平一直學習石油、工程等專業,為何最終會從事海洋工程研究,結緣深水油氣開發?原來,在海洋大學工作期間,一次與企業的項目合作使他偶然接觸到海洋工程,對海底管道的渦激振動進行了初步的研究。而這一次的“親密”接觸,激發了黃維平對海洋工程的濃厚興趣。當時,國內的海洋深水油氣開發裝備研究制造還處于起步階段,研究基礎非常薄弱,幾乎所有深水油氣開發裝備都要依賴進口。濃厚的興趣加上振興祖國海洋工程發展的責任感使黃維平堅定了研究海洋工程的決心。多年來,黃維平在石油機械、工程等領域的學習也為他開展海洋工程研究奠定了堅實的專業基礎。2005年,他得到了一個去美國Texas A&M University 進行訪問研究的機會,使他第一次觸碰了海洋深水油氣開發裝備,第一次近距離地觀察和了解了海洋深水油氣開發裝備的奧秘,第一次認識這個神秘的領域。從此,黃維平的海洋工程研究探索之路越走越寬、越走越遠。
十年磨一劍
從2000年前后開始從事海洋工程研究至今,黃維平已累計發表學術論文120余篇,獲國家發明專利31項,主持和參加多項國家自然科學基金、863計劃等項目。談及取得這些突出成績的秘訣,黃維平說:“我最深的感悟就是:做研究一定要踏踏實實專注于一個領域,不要好高騖遠、追名逐利。無論從事什么工作,只要有堅持不懈的韌勁,一定會收獲不平凡的成果。”
十多年來,他的創新性研究主要集中在兩方面。
一方面,他對渦激振動和渦激運動進行了深入研究,取得了有價值的成果。渦激振動是個傳統的學術問題,雖然已有較為成熟的理論和大量的研究成果,但深水油氣開發裝備的出現仍然使它應對不暇。大長細比的彈性結構和剛性或彈性柱群的渦激振(蕩)動都是傳統渦激振動研究不曾涉及的范圍,其最大的區別在于流固耦合的強弱。經過十余年的研究,黃維平教授對海洋工程渦激振動和渦激運動有了創新性的認識,提出了一些改進的數學模型及相應的計算方法,研發了一些試驗裝置,改進了試驗方法,為該領域的深入研究積累了重要經驗。
另一方面,他提出了創新研發深水浮式平臺與立管系統的思路。當設計全新結構或提高結構性能較為困難時,可以從降低結構和建造以及海上安裝成本出發來開發新結構,從而達到自主設計建造的目標。降低結構成本是通過優化設計來降低結構自身重量,提高結構的承載比;降低建造成本則是通過結構優化設計來簡化結構的建造工藝,縮短建造周期;降低海上安裝成本主要是將上部組塊和下部殼體的集成規劃在碼頭完成,避免海上安裝時使用大型起重安裝船并縮短海上作業時間。基于這些理念,黃維平提出了S-Spar、Tri-Truss Spar和S-Cell Spar三種新型Spar平臺以及新型延展式張力腿平臺(ETLP)的概念,在深水浮式平臺與立管系統研究方面取得了重要突破。
傳道授業育人才
除了學者,黃維平還有一個身份——博士生導師。從事海洋工程研究以來,他在教學方面投入了大量心血,先后培養了50余名研究生。如今,他的一些學生已經成為海洋工程研究和實踐領域的骨干。談到學生培養,黃老師說:“他們承載著海洋工程專業未來的希望,肩負著發展我國海洋工程事業的重任。作為一名教師,我深感身上的責任和壓力。”也正是這份責任,使他在學術上對學生嚴格要求、悉心指導、耐心解疑。他贊同“教學相長”的理論,在他的課堂上,沒有傳統的師生關系,更多的是平等的師友關系。在他的鼓勵下,他的學生經常與他討論學術問題,而正是在反復的討論和爭辯中,對許多問題的認識得到由淺入深、得到逐步深化,靈感的火花也得以迸發。在黃維平眼中,優秀的學生有著嚴格的標準:“不能只學習知識,要培養獨立思考的能力,要具備運用掌握的知識認知和解決工程問題的能力。”
科研之路永無止境
如今,黃維平已臨近退休。許多人認為:這個年齡已經是船到碼頭車到站,可以喘口氣了。但在他心里,還有件一直困擾多年的問題需要解決。十多年來,他對深水立管動力學問題進行了深入的研究,他的研究成果表明:內流的影響與幾何剛度計算的張力取值與已有的結論不一致,對現有的結論是一種質疑,甚至顛覆。用充分的理論和試驗數據驗證他的最新研究結論的正確性,是他多年的目標,也是一名科研工作者對科學的尊重和對真理的不懈追求。“在我退休之前,一定要完成對這一問題的研究,我有足夠的信心。”
另外,他還計劃完成另一個夢想:把多年來積累的海洋工程領域的研究經驗、研究成果和教學經驗整理成書。“這是對我科研工作的總結、對我教學生涯的總結,也是對我的經歷經驗的總結,希望能給有志于從事海洋工程研究的后來者以參考。”
來源:科技日報 2016-05-31
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