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Accès ouvert déclaré 2025 article

Optimization Design Method of Pipe-Insulating Joints Based on Surrogate Model and Genetic Algorithm

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Rattachement africain : cn, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Pipe-insulating joints are common cathodic protection devices in long-distance oil and gas pipeline infrastructures. To ensure safety, they are often designed too conservatively, resulting in large dimensions, high self-weight, and substantial costs. This study analyzed an insulating joint under the most unfavorable conditions to identify the component of the maximum stress in the insulating joint, which is the right flange. Then, using parameterized finite element calculations, five independent dimensions of the right flange were combined and arranged to obtain a dataset of the right flange dimensions and their maximum stress. Subsequently, four different fitting algorithms were trained with this dataset, and the ridge regression algorithm, which showed the best predictive performance, was used to establish a surrogate model for calculating the maximum stress of the right flange. Finally, the surrogate model was combined with a genetic algorithm to determine the optimal design dimensions of the right flange. This study also provides examples verifying the accuracy and reliability of the surrogate model and genetic algorithm. In these examples, the maximum stress under the design dimensions given by the optimization algorithm has a maximum error of 8.98% and an average error of 4.63% compared to the preset maximum stress target, while the stress predicted by the surrogate model has a maximum error of 9.65% and an average error of 5.33% compared to the actual stress. This improves the computational efficiency of the optimization algorithm by establishing a surrogate model, which can be used to optimize the dimensions of insulation joints.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Optimization Design Method of Pipe-Insulating Joints Based on Surrogate Model and Genetic Algorithm
Date Crossref
07/07/2025
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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Les sujets associés

Structural Integrity and Reliability AnalysisGeotechnical Engineering and Underground Structures

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