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海洋柔性管道骨架层压溃的有限元分析
  • 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]大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室工程力学系,辽宁大连116023
  • 相关基金:国家863计划基金资助项目(2012AA09A212);自然科学基金创新群体基金资助项目(50921001)
中文摘要:

针对海洋柔性管道互锁型骨架层由于外部静水压力可能引起压溃失效问题,文中基于有限元分析方法,采用实体单元,建立骨架层结构三维有限元模型,研究静水外压作用下骨架层的压溃行为.分析结果显示,当不考虑几何缺陷及材料非线性时,计算得到的压溃特征值与解析方法得到结果吻合良好;当模型考虑初始椭圆度缺陷时,压力位移曲线经过一段线性变化过程后快速趋近于临界压溃值,且随着初始椭圆度的增大,临界压溃值逐渐减小;当模型进一步引人材料非线性时,骨架层的抗压溃能力显著下降,临界压溃值比理想状态下减小近一半.数值模型与结果为柔性管道抗压溃分析设计提供了有效的技术手段.

英文摘要:

To effectively investigate the collapsing failure for the interlocked carcass layer of an un-bonded flexible pipe caused by a high value of external hydrostatic pressure, a three dimensional finite element model was devel-oped based on the finite element analysis method. The model was developed to simulate the collapse behavior of car-cass under hydrostatic external pressure, in which solid elements are used. Analysis results indicate that a good cor-relation between analytical and numerical calculation models was achieved for critical pressure, without considering geometrical imperfections and material nonlinearity. The pressure-displacement curve with considering initial ellipti- cal defect approaches the critical pressure rapidly after a linear developing process, and the critical pressure value goes down as the initial ovality increases. When material nonlinearity is introduced to the model, the critical pres-sure of the carcass reduces significantly and is nearly half of the original perfect one. The numerical model and re-suits provide an efficient method and basis for design and analysis of the un-onded flexible pipe collapse resistance 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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