臍帶纜用于連接水上浮體和水下生產(chǎn)系統(tǒng),纜芯由鋼管單元、光纖單元和電纜單元等組裝而成,纜體外層是由鎧裝鋼絲層螺旋纏繞以及聚合物外護套組裝而成,截面結(jié)構(gòu)復(fù)雜。利用ANSYS有限元通用軟件建立雙層鎧裝臍帶纜的三維多層接觸摩擦有限元模型,計算其截面拉伸剛度,將拉伸剛度數(shù)值模擬值與理論結(jié)果進行對比,驗證有限元模型的正確性;分析比較鎧裝層不同纏繞角度、纏繞方式和鋼絲直徑下臍帶纜模型的拉伸剛度。結(jié)果表明:鎧裝鋼絲層纏繞方式、纏繞角度、鎧裝鋼絲直徑對雙層鎧裝臍帶纜模型的拉伸剛度、最大等效應(yīng)力模擬結(jié)果均有影響。 

【文章來源】：海岸工程. 2020,39(02)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖1 雙層鎧裝臍帶纜結(jié)構(gòu)示意圖

采用大型通用有限元ANSYS軟件進行建模分析。在對纜芯層進行有限元建模時,忽略層內(nèi)填充物的影響;對電纜單元不考慮四股銅體導(dǎo)線的相互纏繞,將其簡化成中心為銅導(dǎo)體,外包裹聚合物的截面,然后再采用截面剛度等效原則確定等效彈性模量;光纖單元則簡化成聚合物保護層包裹鋼殼的截面,不考慮鋼殼內(nèi)光纖材料及內(nèi)部的阻水油膏物質(zhì)的剛度貢獻。而鋼管單元外圍覆有1 mm厚的聚合物保護層,考慮到環(huán)向接觸,在建模時采用等效剛度原則簡化為外徑15.6 mm,壁厚2 mm的鋼管單元。1.2.1 單元選擇以及接觸設(shè)置

臍帶纜端部截面 Mises 應(yīng)力


本文編號：3322593