Modelling of flow-induced loading and fatigue crack trajectory in pipelines
Modelling of flow-induced loading and fatigue crack trajectory in pipelines
批准号:
571844-2021
负责人:
Hemmati, ArmanA
金额:
$20.4万
依托单位:
依托单位国家:
加拿大
项目类别:
Alliance Grants
财政年份:
2022
资助国家:
加拿大
项目状态:
已结题
起止时间:
2022-01-01 至 2023-12-31
中文摘要
流动引起的结构效应,如应力、振动、疲劳和裂纹扩展,对加拿大能源工业核心管道的运营和维护构成重大风险。在地下埋管存在弯曲的情况下,预测这些特征的结构影响变得更具挑战性。拟议的研发工作旨在开发一种基于机器学习的模型,该模型可识别各种操作条件下管道中的流动诱导结构特征。建立了一个跨学科和多样化的研究小组,以研究这一现象的各个方面。最终目标是开发一个综合预测模型,以表征和预测管道中流动诱导结构伪影的形成和轨迹,流速、流体粘度、管道内径、弯曲角度和表面材料。该研发项目由三个综合主题组成,这些主题将联合收割机的实验、计算和理论方法与各自的活动和时间表相结合。 在主题I中,流体力学专家评估管道中流动引起的负载的物理特性,并在一系列流动条件和流体特性中开发振动,应力和疲劳的半经验模型。同时,专题II的结构专家研究管道中结构裂缝、疲劳和应力的形成、传播和轨迹。最后,在主题III中,将结果集成到一个新的基于机器学习的模型中,以使用从常规管道监测过程中获得的流量数据来预测管道中结构特征的形成和传播。该项目有助于推进对管道流动动力学,流动诱导载荷,疲劳裂纹扩展和基于机器学习的物理模型的基本理解,同时还开发了一种改进管道运营和维护的新工具。该项目通过提高管道的安全性和效率并减少其环境足迹,对加拿大能源行业产生了巨大的影响。此外,该项目使HQP培训成为加拿大未来的领导者。
英文摘要
Flow-induced structural effects, such as stress, vibration, fatigue, and crack-propagation, pose a major risk in operations and maintenance of pipelines at the heart of Canada's energy industry. Predicting structural impact of such features become more challenging in the presence of bends for pipes buried underground. The proposed R&D efforts aim at developing a machine-learning-based model that identifies flow-induced structural features in pipes at various operating conditions. An inter-disciplinary and diverse team of researchers are established to look at various aspects of this phenomenon. The final objective is to develop a comprehensive predictive model to characterize and forecast the formation and trajectory of flow-induced structural artifacts in pipes across a broad parameter space, e.g., flow speed, fluid viscosity, pipe inner diameter, bend angles, and surface material. This R&D project consists of three integrated themes that combine experimental, computational, and theoretical methodologies with their individual activities and timelines. In Theme I, fluid mechanics experts evaluate the physics of flow-induced loading in pipes, and develop semi-empirical models for vibration, stress, and fatigue, across a range of flow conditions and fluid properties. In parallel, structural experts in Theme II study the formation, propagation and trajectory of structural cracks, fatigue, and stresses in pipes. Finally in Theme III, the results are integrated within a novel machine-learning-based model to use flow data obtained from routine pipe monitoring processes to predict the formation and propagation of structural features in pipes. This project contributes to advancing knowledge in fundamental understanding of pipe flow dynamics, flow-induced loading, fatigue crack-propagation, and machine-learning-based physical models, while also developing a novel tool for bettering the operations and maintenance of pipelines. The impact of this project on Canada's energy industry is enormous by enhancing the safety and efficiency of pipelines and reducing their environmental footprint. Moreover, this project enables training of HQP to become future leaders in Canada.
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会议论文
Reconfiguring In-Situ Thermal Oil Recovery facilities for Steam Assisted Geothermal Power (SAGP) Extraction
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批准号:556563-2020
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项目类别:Alliance Grants
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资助金额:$1.53万
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财政年份:2022
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负责人:Hemmati, ArmanA
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依托单位:
Application of Fixed-Wings in Multi-Rotor Drones for Additional Lift
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批准号:567789-2021
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项目类别:Alliance Grants
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资助金额:$4.37万
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财政年份:2022
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负责人:Hemmati, ArmanA
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依托单位:
国内基金
海外基金
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肝硬化患者4D Flow MRI血流动力学与肝脂肪和铁代谢的交互机制研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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批准年份:2025
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负责人:胡勤勤
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依托单位:
基于4D Flow MRI 技术联合HA/cRGD-GD-LPs对比剂增强扫描诊断肝纤维化分期的研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:李刚静
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依托单位:
基于4 D-Flow MRI评估吻合口大小对动静脉瘘的血流动力学以及临床预后的影响
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:王晓禾
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依托单位:
构建4D-Flow-CFD仿真模型定量评估肝硬化门静脉血流动力学
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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批准年份:2024
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负责人:杨华
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依托单位:
基于4D-FLOW MRI实现特发性颅内压增高患者静脉窦无创测压和血流动力学分析
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批准号:82301457
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:张宇鹏
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依托单位:
结合4D flow的多模态心脏磁共振成像在肥厚型心肌病中的应用研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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批准年份:2023
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负责人:
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依托单位:
驻高海拔地区铁路建设工程项目员工的Flow体验、国家认同与心理韧性:积极环境心理学视角
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批准号:72271205
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项目类别:面上项目
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批准年份:2022
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负责人:毛燕辉
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依托单位:
基于Flow-through流场的双离子嵌入型电容去离子及其动力学调控研究
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批准号:52009057
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项目类别:青年科学基金项目
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批准年份:2020
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负责人:刘勇
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依托单位:
主动脉瓣介导的血流模式致升主动脉重构的4D Flow MRI可视化预测模型研究
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批准号:82071991
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项目类别:面上项目
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资助金额:56.0万元
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批准年份:2020
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负责人:汪咏莳
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依托单位:
基于4D Flow MRI探讨侧支循环影响颈内动脉重塑的机制研究
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批准号:81801139
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2018
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负责人:许玉园
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依托单位: