管道是海洋工程中運輸油氣資源的主要方法之一。柔性管是管道中的一種,因為擁有比鋼管更優(yōu)的性能而大量的應(yīng)用于海洋工程中。柔性管的管壁結(jié)構(gòu)復(fù)雜,特別是非粘結(jié)性柔性管管壁結(jié)構(gòu)由多種材料非粘結(jié)復(fù)合而成,是一種特殊的復(fù)合材料,被定義為結(jié)構(gòu)化的復(fù)合材料。非粘結(jié)性管道中層與層之間的摩擦、接觸等導(dǎo)致的非線性問題導(dǎo)致對該結(jié)構(gòu)的分析困難。由于現(xiàn)在解析和數(shù)值分析方法的局限性,需要通過驗證實驗對設(shè)計的方法和結(jié)果進行驗證。所以,本文主要工作是要建立一套針對柔性管設(shè)計方法的驗證實驗系統(tǒng)。但是,柔性管是一種復(fù)雜結(jié)構(gòu),沒有標準實驗方法可以依據(jù),其試件長度較長,現(xiàn)有標準實驗機也無法滿足柔性管實驗要求。更重要的是,對于驗證實驗的項目、設(shè)計和方法,需要基于柔性管的分析方法,目前還缺少具體的研究和裝置平臺。本文從設(shè)計原理和設(shè)計中的分析方法出發(fā),通過對分析方法的闡述,明確分析方法中的不足,給出了包括產(chǎn)品檢驗、拉伸實驗、扭轉(zhuǎn)實驗、彎曲實驗、內(nèi)壓實驗、外壓壓潰實驗、最小彎曲半徑實驗、橫向擠壓實驗、軸向壓縮實驗以及熱膨脹實驗等驗證實驗的設(shè)計依據(jù),對每一個實驗進行設(shè)計和建立,進而建立起整套實驗系統(tǒng)。在建立起的系統(tǒng)上對兩條不同結(jié)構(gòu)的柔性管... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

粘結(jié)(bonded)柔性管道結(jié)構(gòu)圖

海洋非粘結(jié)性柔性管設(shè)計和分析的驗證實驗研究i一wearlayer):在金屬層與金屬層之間，減少金屬之間的tensileanllor):抗拉層使用平的、圓的或成形的金屬線，以一4層。對于沒有抗壓層的柔性管道，抗拉層的纏繞角度或平衡軸向和環(huán)向荷載。sheath):聚合物層，用于阻止外部流體進入柔性管結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)，可對柔性管進行設(shè)計，增加或減少相關(guān)層數(shù)，或如引入絕熱層(thermalinsulation)減少流體的溫度降低。和制造是柔性管道的關(guān)鍵技術(shù)，直接影響管道的安裝和使專利保護。接頭是管道各層結(jié)束的部位，需要承擔管結(jié)構(gòu)表明接頭的連接部位往往是管道最薄弱的環(huán)節(jié)，從綏中36接頭處發(fā)生泄漏更能證明連接部位的的重要性和薄弱性[5]。1.3所示。

海洋非粘結(jié)性柔性管設(shè)計和分析的驗證實驗研究圖2.4四點受力張緊器 Fig.2.4Tensioner.、、、二’.~_~代-一尸扮一粵_一丫川一{一寸/__少林戶一‘_少/一拼一竺萬圖2.5鋪設(shè)受力分析 Fig.2.5Meehaniesanalysisofs一 Layfigure在管道通過張緊器后，管道所受力如圖2.5所示。S型曲線可以分為上彎段和下彎段。在這個過程中，管道將受到組合荷載的共同作用，包括拉力、外壓以及彎曲。管道首先必須滿足單獨荷載的要求，例如必須能夠承受該拉力，在最大水深不壓潰，以及滿足在鋪設(shè)過程中可能出現(xiàn)的較小彎曲半徑。在滿足單一荷載要求的條件下，還需要滿足一些極端的組合荷載要求，例如拉伸、彎曲等荷載使得屈曲壓潰更容易，甚至屈曲蔓延。鋪設(shè)時的危險組合荷載主要有三種，如圖2.6所示，包括拉彎組合、彎曲外壓組合、拉伸外壓組合

【參考文獻】：
碩士論文
[1]失效分析在海洋平臺工程中的應(yīng)用[D]. 陳亮.大連理工大學(xué) 2006
[2]鋼絲纏繞增強塑料復(fù)合管力學(xué)性能研究[D]. 盧玉斌.浙江大學(xué) 2006



本文編號：2960814