本文關(guān)鍵詞：鋼懸鏈線立管觸地區(qū)管土作用分析　出處：《大連理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：鋼懸鏈線立管在海洋工程中的應(yīng)用日益廣泛。作為疲勞損傷發(fā)生的熱點(diǎn)區(qū)域,鋼懸鏈線立管觸地區(qū)與海底土壤之間相互作用在軸向和橫向方向上主要受到海底土壤的摩擦阻力,由此引起嚴(yán)重的疲勞損傷。摩擦阻力的計(jì)算主要依賴于立管觸地區(qū)與海床之間的摩擦系數(shù)。由于土壤結(jié)構(gòu)具有不確定性,因此在計(jì)算過程中使用的摩擦系數(shù)是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值,或者根據(jù)規(guī)范取數(shù)值0.6到0.8。這樣寬泛的摩擦系數(shù)范圍常導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果失準(zhǔn),對(duì)立管觸地區(qū)疲勞壽命的預(yù)測(cè)估計(jì)錯(cuò)誤。本研究中,按照中國海域特性,配置了5種粒徑分布不同的典型土壤。設(shè)計(jì)并制作6個(gè)直徑和重量等參數(shù)不同的立管模型和一套實(shí)驗(yàn)裝置,在實(shí)驗(yàn)土壤上拉動(dòng)立管模型,測(cè)量立管模型與土壤之間的摩擦系數(shù)。通過對(duì)600組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析,得出摩擦系數(shù)概率分布、摩擦系數(shù)大小、摩擦系數(shù)的變異系數(shù)與土壤有效粒徑、立管模型重量和立管直徑之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,立管與土壤之間的摩擦系數(shù)與土壤有效粒徑和立管重量有較大關(guān)系,摩擦系數(shù)隨著土壤有效粒徑增大而增大,隨著立管重量的增加而小減小。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié),提出了一種簡(jiǎn)單的立管-土壤作用模型,并擬合出在不同有效粒徑的土壤中的摩擦系數(shù)范圍曲線,只要知道當(dāng)?shù)赝寥烙行Я叫畔?就可快速查得摩擦系數(shù)范圍。相較之前應(yīng)用的摩擦系數(shù)范圍,本研究中得到的結(jié)果更加精確,可以為立管計(jì)算提供參考依據(jù)。
[Abstract]:A steel catenary riser pipe application in ocean engineering widely. Hot spots as the fatigue damage occurred, between the steel catenary riser contact area and seabed soil interaction in the axial and lateral directions are mainly affected by the friction of the seabed soil, which caused serious fatigue damage. The calculation of friction resistance mainly depends on the vertical tube the coefficient of friction between the contact area and the seabed. Because the soil structure is uncertain, so the friction coefficient used in the calculation process is an empirical value, or according to the friction coefficient range from 0.6 to 0.8. numerical codes take such a broad calculation results often lead to misalignment, predict the fatigue life of the riser and the contact area of the estimation error. In the study, according to the characteristics of the typical Chinese area, configuration of different soil particle size distribution of 5. Vertical pipe model and a design and production of 6 different parameters such as diameter and weight Experimental apparatus, pulling in the experimental soil model of riser riser, measuring the friction coefficient between model and soil. According to the statistical analysis of 600 groups of experimental results, the friction coefficient of the probability distribution, the size of the coefficient of friction, friction coefficient and coefficient of variation of soil particle size, the riser weight relationship between the diameter of tube model and Li. Experimental results show that the vertical tube and the coefficient of friction between the soil and soil particle size and have a greater relationship riser weight, friction coefficient increases with soil particle size increases with the increase of weight of the stand pipe and a small decrease. The experiment results are summarized, and put forward a simple stand pipe soil interaction model, and the fitted friction coefficient in the range of different particle size in the soil curve, as long as know the local soil particle size information, you can quickly check the friction coefficient range. Compared with the former application The range of friction coefficient, the results obtained in this study are more accurate, and can provide reference for the calculation of riser.

【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】：2015
【分類號(hào)】：P756.2

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本文編號(hào)：1380293