眾所周知二十一世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，海洋面積占地球表面積70%，如此廣闊的海洋蘊(yùn)藏著豐富的生物資源、自然資源和礦物資源。隨著陸上油氣的不斷開(kāi)采，儲(chǔ)量逐年下降，海上油氣的開(kāi)采成為近幾年來(lái)的國(guó)際焦點(diǎn)。海底管道在海上油氣開(kāi)發(fā)中已經(jīng)應(yīng)用了幾十年了，大多數(shù)海底管道采用的都是鋼管，但是鋼管存在耐腐蝕性差、污染環(huán)境、鋪設(shè)成本高等問(wèn)題，而復(fù)合材料管的出現(xiàn)彌補(bǔ)了鋼管的許多不足。如今，在國(guó)外已有多家石油企業(yè)在海底管道應(yīng)用中選用復(fù)合材料管，隨著復(fù)合材料管的不斷發(fā)展，勢(shì)必會(huì)替代鋼管成為海底管道首選的管材。 目前我國(guó)的海底管道的鋪設(shè)都是針對(duì)鋼管設(shè)計(jì)的，采用的都是鋪管船法，其中S型鋪管被廣泛采用。但是對(duì)于熱塑性復(fù)合材料管而言，由于其可以連續(xù)制造和彎曲，且存放時(shí)纏繞在卷盤上，所以采用卷筒法鋪管較為合適。本文主要研究熱塑性復(fù)合材料增強(qiáng)管的鋪設(shè)時(shí)的力學(xué)問(wèn)題。 首先，由于此類管道材料性質(zhì)復(fù)雜，沒(méi)有現(xiàn)成的研究結(jié)果可以引用，因此需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)熱塑性復(fù)合材料增強(qiáng)管的管道力學(xué)性能，及其在鋪管中的應(yīng)用進(jìn)行研究，主要包括：拉伸實(shí)驗(yàn)、彎曲實(shí)驗(yàn)、鋪管模型實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得的管道力學(xué)性能可以作為管道破壞的判斷標(biāo)準(zhǔn)，而鋪管模型實(shí)驗(yàn)則可用于驗(yàn)證...

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 復(fù)合柔性管的概述
        1.2.1 金屬?gòu)?fù)合柔性管
        1.2.2 鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管
        1.2.3 熱塑性復(fù)合材料增強(qiáng)管
    1.3 課題的研究進(jìn)展和現(xiàn)狀
        1.3.1 S 型鋪管法
        1.3.2 J 型鋪管法
        1.3.3 卷管式鋪管法
    1.4 本文主要工作
第2章 管道力學(xué)性能和鋪管實(shí)驗(yàn)
    2.1 熱塑性復(fù)合材料增強(qiáng)管簡(jiǎn)介
        2.1.1 設(shè)計(jì)原理
        2.1.2 基本特性
    2.2 管道力學(xué)實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 拉伸實(shí)驗(yàn)
        2.2.2 彎曲實(shí)驗(yàn)
    2.3 管道陸上鋪管模型實(shí)驗(yàn)
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>        2.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)條件
        2.3.4 實(shí)驗(yàn)步驟
        2.3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    2.4 本章小結(jié)
第3章 管道安裝非線性有限元分析
    3.1 非線性有限元法介紹
    3.2 非線性有限元方程
    3.3 非線性有限元單元結(jié)構(gòu)
    3.4 鋪管算例分析
        3.4.1 輸入?yún)?shù)
        3.4.2 鋪管 ABAQUS 非線性有限元模型
        3.4.3 鋪管有限元計(jì)算結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 管道安裝數(shù)值分析方法
    4.1 管道安裝理論概述
    4.2 鋪管載荷及控制方程
        4.2.1 懸浮段
        4.2.2 觸地段
        4.2.3 邊界條件
    4.3 MATLAB 軟件簡(jiǎn)介
    4.4 管道安裝 MATLAB 迭代公式及流程
        4.4.1 MATLAB 數(shù)值迭代公式
        4.4.2 MATLAB 數(shù)值迭代計(jì)算流程圖
    4.5 MATLAB 數(shù)值計(jì)算結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比
    4.6 MATLAB 數(shù)值計(jì)算結(jié)果
    4.7 本章小結(jié)
第5章 管道安裝穩(wěn)定性研究
    5.1 概述
    5.2 管道安裝穩(wěn)定性相關(guān)規(guī)范
        5.2.1 波浪理論
        5.2.2 水流載荷
        5.2.3 管道穩(wěn)定性要求
    5.3 平面內(nèi)管道安裝穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>        5.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        5.3.4 實(shí)驗(yàn)步驟
        5.3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.4 管道安裝穩(wěn)定性有限元研究結(jié)果
    5.5 管道安裝穩(wěn)定性數(shù)值法研究結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3792152