海洋柔性管道疲劳强度分析

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海洋柔性管道相对于刚性管道,具有挠性大、耐腐蚀、易铺设,并同时拥有刚性管道相近的抗拉伸的性能,被广泛的应用于海底石油开采系统中。用于立管领域的海洋柔性管道由于长期处于风、浪、流作用下的复杂海况,极易产生疲劳破坏。海洋柔性管道,在国外技术相对成熟,并在海底水平管领域及海洋立管领域得到广泛的应用。而国内的海洋柔性管事业起步晚,技术相对落后。现如今,国内自主研发的海洋柔性管道只在水平管领域得到应用,在立管领域尚处空白。而海洋柔性管道要在海洋立管领域得到应用,疲劳试验是必不可少的。在海洋柔性管道的疲劳试验设计过程中,疲劳强度分析是重要的一环,也是必不可少的一环。本文针对海洋柔性管道疲劳强度分析这一主题展开相关研究。本文对海洋柔性管道疲劳强度分析的研究主要包括三个方面:管道疲劳寿命计算、管道局部静荷载分析和生产误差对曲率计算的影响。此外,在海洋柔性管道疲劳寿命计算的基础上,综合规范规定及工程实际需要,对疲劳试验工况进行设计。其中,在海洋柔性管道疲劳寿命计算中,采用数值模拟的方法进行计算分析,即借助Orcaflex软件、ABAQUS软件及MATLAB软件进行以下分析:立管整体水动力分析、试验荷载等效、应力幅值计算、疲劳寿命计算。此项工作对疲劳试验工况的设计以及疲劳试验机的研制有重要的意义。
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