柔性管缆是海洋石油开发不可缺少的重要装备之一,特别是其在深海石油开发中的应用十分广泛。为了保证柔性管缆在各类工况中不发生过度弯曲破坏,需要弯曲限制器这一重要的附属构件对柔性管缆进行保护。同时,为了打破我国在弯曲限制器产品长期依赖国外技术的局面,有必要尽快集成对弯曲限制器的自主设计技术与制造技术。海洋柔性管缆弯曲限制器主要有限弯器、防弯器和喇叭口三种。这三种弯曲限制器可分别应用于柔性管缆不同的位置以及不同的海洋环境。由于柔性管缆限弯器和防弯器都可以由聚氨酯弹性体材料制备而成,所以本文主要是对聚合物限弯器及防弯器这两种弯曲限制器进行设计、制造以及测试技术的研究。本文首先分别对限弯器和防弯器的设计流程进行总结,并基于失效模式给出了限弯器和防弯器的设计内容和设计方法。同时,利用有限元软件,建立了限弯器和防弯器的三维有限元模型,并通过具体实例验证了限弯器和防弯器设计方法的可靠性与准确性。在此基础上,本文对所设计的限弯器和防弯器进行了制造方法的研究,并根据该方法制造出了符合产品要求的限弯器和防弯器产品。同时,本文依托制造出的防弯器产品,给出了防弯器的实验验证方法,并根据实验结果,验证了防弯器的防弯效果,确定了防弯器设计方法的准确性。