非線性海床土對(duì)鋼懸鏈?zhǔn)搅⒐苡|地點(diǎn)動(dòng)力響應(yīng)和疲勞損傷影響分析
本文關(guān)鍵詞: 鋼懸鏈?zhǔn)搅⒐?非線性海床 觸地點(diǎn)區(qū)域 動(dòng)力響應(yīng) 疲勞損傷 出處:《海洋工程》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:基于鋼懸鏈?zhǔn)搅⒐?SCR)動(dòng)力分析程序CABLE3D,采用大撓度柔性梁理論建立SCR的運(yùn)動(dòng)方程,將線性海床模型擴(kuò)展為考慮海床土吸力的非線性海床模型,采用非線性有限元方法對(duì)控制方程進(jìn)行離散,時(shí)域內(nèi)積分采用Newmark-β法,開發(fā)出新的計(jì)算程序。通過算例分析上部浮體垂蕩運(yùn)動(dòng)幅值、海床土剪切強(qiáng)度、海床土剪切強(qiáng)度梯度對(duì)SCR觸地點(diǎn)區(qū)域動(dòng)力響應(yīng)和疲勞損傷的影響。分析結(jié)果表明:SCR觸地點(diǎn)區(qū)域動(dòng)力響應(yīng)和疲勞損傷對(duì)上部浮體垂蕩運(yùn)動(dòng)幅值和海床土剪切強(qiáng)度的變化較為敏感,疲勞損傷在觸地點(diǎn)區(qū)域最大,遠(yuǎn)大于懸垂段和流線段,在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)采取一定的加強(qiáng)措施。
[Abstract]:Based on the dynamic analysis program CABLE3D of steel chain riser, the motion equation of SCR is established by using the theory of large deflection flexible beam. The linear seabed model is extended to a nonlinear seabed model considering the suction of the seabed soil. The nonlinear finite element method is used to discretize the governing equations and the Newmark- 尾 method is used for the integration in time domain. A new calculation program is developed. The amplitude of the vertical motion of the upper floating body and the shear strength of the seabed soil are analyzed by an example. The effect of shear strength gradient of seabed soil on the dynamic response and fatigue damage of SCR contact site is studied. The regional dynamic response and fatigue damage at the SCR contact site are sensitive to the changes of the vertical motion amplitude of the upper floating body and the shear strength of the seabed soil. The fatigue damage is the largest in the contact area, which is much larger than that in the drape section and the streamline section. Some measures should be taken to strengthen the fatigue damage in the design process.
【作者單位】: 中國(guó)海洋大學(xué)工程學(xué)院;上海外高橋造船有限公司;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51179179;51239008)
【分類號(hào)】:P756.2
【正文快照】: 鋼懸鏈?zhǔn)搅⒐芗5坠芫和立管于一身,頂端通過柔性接頭連接到浮式平臺(tái),底端和海底井口相連,能適應(yīng)更大的水深,是海洋油氣輸入輸出的首選立管[1]。SCR由懸垂段和流線段兩部分組成,懸垂段與流線段的過渡區(qū)域稱為觸地點(diǎn)區(qū)域TDZ,在環(huán)境荷載和浮體運(yùn)動(dòng)的作用下,SCR在觸地點(diǎn)區(qū)域不
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,本文編號(hào):1452946
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