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海洋柔性管道骨架层径向压缩行为的数值模拟
  • ISSN号:1006-7043
  • 期刊名称:《哈尔滨工程大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TE88[石油与天然气工程—油气储运工程] O343.9[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学 工程力学系,辽宁 大连116023, [2]赤峰市特种设备检验所,内蒙古 赤峰024000
  • 相关基金:国家863计划重点资助项目(2012AA090314);国家自然科学基金资助项目(11372060);中央高校基本科研业务专项资金资助项目(DUT14LK30).
中文摘要:

为防止铺设或储运过程中出现径向压缩失效,海洋柔性管道内层设计采用互锁型骨架层。基于有限元数值分析方法,建立骨架层三维有限元模型,研究径向压缩载荷作用下骨架层的力学行为。同时将骨架层简化为圆环,推导了圆环对径向压缩刚度的解析公式。搭建了柔性软管径向压缩性能的实验测试装置,通过骨架层试件的径向压缩测试,验证了有限元模型的正确性;发现传统理论模型的误差较大。数值研究还发现,随着钢带厚度与内径比的增加,骨架层径向压缩刚度会显著增大。建立的有限元数值模型及其分析技术为柔性管道受径向压缩分析和设计提供了有效的技术手段。

英文摘要:

The interlocked carcass layers of unbonded flexible pipes are designed to resist the radial compression failure due to installation, storage and transportation. A three dimensional finite element model is developed to sim- ulate the radial compression behavior of the carcass under radial forces. At the same time, by simplifying the car- cass into a ring, an analytic formula of the radial compression stiffness of a ring under radial force is deduced for the carcass. A testing rig is also established for the radial compression of the carcass. Through the radial compression test of carcass specimens, the correctness of the finite element model is verified. At the same time, it is found that the traditional theoretical model has a relatively larger error. Numerical study also shows that the carcass radial compression stiffness obviously increases with the increase of the ratio of its thickness over its diameter. The numeri- cal model and analysis technology presented in this paper provide an efficient method for the design and analysis of radial compression property of the unbonded flexible pipe radial compression in industry.

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期刊信息
  • 《哈尔滨工程大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:哈尔滨工程大学
  • 主编:杨士莪
  • 地址:哈尔滨市南岗区南通大街145号1号楼
  • 邮编:150001
  • 邮箱:xuebao@hrbeu.edu.cn
  • 电话:0451-82519357
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-7043
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1390/U
  • 邮发代号:14-111
  • 获奖情况:
  • 工信部科技期刊评比"优秀期刊奖",中国高校科技期刊评比"精品期刊奖","北方十佳期刊奖",首届黑龙江省政府出版奖--优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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