棄拾管作業(yè)中海底管道的變形實際上屬于包含接觸問題的幾何非線性大變形問題,接觸問題是指管道與海底面以及管道與托管架之間的接觸。本文利用有限元法,用空間梁的模型來模擬海底管道,采用修正的拉格朗日法(U.L.法),對海底管道的大變形進行計算分析,編制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海底管道的棄拾管分析軟件。在處理管道與海底面之間的接觸問題時,本文采用了位移約束法與反力約束法相結(jié)合的方法;在處理管道與托管架之間的接觸問題時,提出了單向位移約束與修正反力相結(jié)合的方法。為了保證管道在棄拾管過程中不出現(xiàn)破壞,本文將棄拾管過程分為三個階段來進行:第一階段為提供軸向拉力階段;第二階段為管道抬高階段;第三階段為管道沿托管架爬行階段。按照上述三個階段本文給出了一個完整的拾管算例,得到了管道在整個拾管過程中的內(nèi)力與變形以及為保證棄拾管正常進行所必須遵循的托管架尾端后移的距離與拉力的匹配關系。本文通過改變纜繩最大初始水平拉力和托管架尾端距管道拾起端的水平距離及管道配重,計算得到了它們對拾起管道的第一、二階段中管道最大彎矩的影響。
【學位單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2009
【中圖分類】：P756.2
【部分圖文】：

4.6762 .18.64.95.33…43…86 76777173746962656760 .50.24.73…03…54 992992992992993992993993993第三階段結(jié)束時管道各點的彎矩M和管形狀如圖5.5所示，管道所受到的外力如圖5.6及5.7所示，其中X、Z、M、Fx、凡分別表示管道內(nèi)各點的水平及垂直坐標、彎矩、水平方向的分力、垂直方向的分力。由圖5.6及圖5.7分析可知，托管架對管道的約束反力是垂直于托管架方向的支撐力，計算結(jié)果是合理的。X一Z只一M

本文編號：2824520