發(fā)布時(shí)間：2017-12-30 13:29

  本文關(guān)鍵詞：深水卷管鋪設(shè)過程中管道的關(guān)鍵力學(xué)問題研究　出處：《大連理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 卷管式鋪管法 塑性變形 橢圓度 屈曲壓力 疲勞壽命

【摘要】：隨著淺海油氣資源的日益枯竭,海洋油氣開采逐漸由淺海向深海前進(jìn)。而海底油氣的運(yùn)輸主要依靠海底管道,因此,如何將陸地上的管道安全鋪設(shè)到海底是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的工作。當(dāng)前,卷管式鋪管法作為深海管道鋪設(shè)的主要方法之一,由于鋪設(shè)效率高、鋪設(shè)費(fèi)用低,所以在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。但是,在卷管鋪設(shè)過程中,管道發(fā)生數(shù)次的彎曲變形,同時(shí)使管道發(fā)生大塑性變形,卸載后管道留有很大的殘余橢圓度和殘余應(yīng)力,進(jìn)而嚴(yán)重降低管道的屈曲壓力和疲勞壽命。因此,研究卷管鋪設(shè)中管道的塑性變形過程,及其對(duì)管道的臨界屈曲壓力和疲勞壽命的削減程度是非常重要的。首先,利用有限元軟件ABAQUS建立更加符合實(shí)際工況的卷管鋪設(shè)的有限元模型,并對(duì)管道進(jìn)行了卷管鋪設(shè)過程的動(dòng)態(tài)仿真分析,研究了管道在卷管鋪設(shè)過程中管道的軸向應(yīng)力應(yīng)變歷史、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系以及管道的彎曲曲率、截面橢圓度歷史,并且驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。其次,通過對(duì)多種不同工況進(jìn)行數(shù)值模擬,然后進(jìn)行參數(shù)敏感性分析,研究了不同的管道外徑、徑厚比、鋼材級(jí)別對(duì)管道橢圓度損傷的影響。然后,把卷管鋪設(shè)后帶有橢圓度損傷的管道作為初始模型,在外壓載荷下進(jìn)行非線性屈曲分析,計(jì)算出帶殘余橢圓率管道的臨界屈曲壓力,并且和完好管道的塑性屈曲理論值進(jìn)行對(duì)比。最后,把卷管鋪設(shè)后帶有殘余應(yīng)力的一段管道作為海底懸跨管道,計(jì)算其發(fā)生渦激振動(dòng)時(shí)管道的應(yīng)力時(shí)程,得到管道的應(yīng)力幅值和平均應(yīng)力,然后基于線性累積損傷理論和修正的S-N曲線計(jì)算懸跨管道的疲勞壽命,研究了殘余應(yīng)力對(duì)管道疲勞壽命的削減程度。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P756.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 董文乙;;海底管道懸空評(píng)估應(yīng)用分析[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2014年05期

2 唐彪;段夢(mèng)蘭;胡顯偉;譚雙妮;劉振鵬;;基于橢圓度卷軸鋪設(shè)過程矯直質(zhì)量控制方法研究[J];石油機(jī)械;2013年09期

3 張九菊;段夢(mèng)蘭;馬建敏;胡顯偉;;基于深海卷管鋪設(shè)的海管橢圓度分析[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2013年06期

4 張日曦;張崎;黃一;;小徑厚比深水管道的壓潰屈曲研究[J];船舶工程;2012年04期

5 黃維平;劉娟;王愛群;;基于實(shí)驗(yàn)的圓柱體流固耦合升力譜模型研究[J];工程力學(xué);2012年02期

6 余建星;卞雪航;余楊;楊源;王永更;;深水海底管道全尺寸壓潰試驗(yàn)及數(shù)值模擬[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

7 龔順風(fēng);陳源;金偉良;白勇;李志剛;趙冬巖;;高靜水壓力作用下深海油氣管道的局部屈曲[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2012年01期

8 王瑋;KOSOR Rezazadeh;白勇;;多跨海底管道的疲勞分析[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2011年05期

9 余建星;傅明煬;;海底管線在波流聯(lián)合作用下疲勞壽命預(yù)測(cè)方法研究[J];船舶力學(xué);2011年Z1期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 謝鵬;超深水S型鋪管的上彎段關(guān)鍵力學(xué)問題研究[D];大連理工大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 薛志鋼;深水鋪設(shè)環(huán)境下托管架結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問題研究[D];大連理工大學(xué);2015年

2 劉鵬;管土耦合作用下高溫高壓海底管道屈曲數(shù)值分析[D];西南石油大學(xué);2014年

3 孫彥彥;完好管道在復(fù)雜荷載作用下的極限承載力研究[D];大連理工大學(xué);2013年

4 余彬彬;纖維纏繞增強(qiáng)復(fù)合管鋪設(shè)中的非線性屈曲分析與研究[D];浙江大學(xué);2013年

5 張小勇;腐蝕海底管道極限承載力和失效機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2013年

6 費(fèi)瑩瑩;鋪管船卷軸系統(tǒng)的力學(xué)分析和關(guān)鍵履帶系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

7 李明明;深水多跨管道VIV疲勞評(píng)估[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

8 王武剛;初始缺陷海底管線的屈曲劇變特性研究[D];天津大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1355162