弯曲柔性管大量应用于海洋油气传输管线中,弯曲柔性管工作环境恶劣,内输油气携砂流动时会对其内壁面造成冲蚀,冲蚀是弯曲柔性管失效的主要原因之一,研究海洋油气冲蚀对弯曲柔性管的安全作业非常重要。为全面研究弯曲柔性管冲蚀特性,为弯曲柔性管的工程实际应用提供安全保障,本文基于弯曲柔性管的实际工况,开展了弯曲柔性管从建模-仿真分析-参数化分析-最大冲蚀角度分析-危险位置应力分析的一整套分析。本文主要研究内容如下:首先建立了弯曲柔性管简化模型,基于连续相和离散相控制方程进行流场分析,并对其进行网格无关性分析和出入口直管段最佳长度分析,确定最佳有限元分析模型,并通过对比相关学者的研究验证了模型简化的正确性。其次对比了不同冲蚀预测模型的适用性,并与有限的实验数据进行对比,最终选择Oka冲蚀预测模型进行参数化分析。通过改变颗粒速度、质量流量、直径以及管道直径、曲率半径等参数,对比分析不同流体和结构参数下弯曲柔性管冲蚀速率变化情况。通过MATLAB公式拟合得到了弯曲柔性管最大冲蚀速率与颗粒参数、管道结构参数的关系。然后分析了不同流体、结构参数下弯曲柔性管在0°～90°不同角度7处截面上的速度分布云图,重点分析了弯曲柔性管在15°、20°、25°、30°、45°一共5个位置上的速度在中心截面上沿弯曲段曲率中心不同夹角时速度的分布,得出了5个位置上速度沿圆心角方向径向距离的变化规律。最后研究了颗粒直径、管道直径、管道曲率半径等因素对弯曲柔性管最大冲蚀角度的影响,并基于仿真结果提出了弯曲柔性管最大冲蚀角度关于弯径比的新公式。将仿真结果与现有基于实验的最大冲蚀角度预测模型进行了对比。对最大冲蚀位置形成的凹坑开展了应力分析。本文的研究工作,对于减小水下油气生产过程中油气携砂对弯曲柔性管造成的冲蚀,提高弯曲柔性管使用寿命和经济效益,都具有一定的工程指导意义。