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题名双拱初始缺陷海底管线水平向整体屈曲数值模拟分析
被引量：3
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作者
刘润
刘文彬
洪兆徽
闫澍旺
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机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
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出处
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期86-94,共9页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB046800)
国家自然科学基金优秀青年基金(51322904)
高等学校博士学科点专项科研基金(20130032110074)
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文摘
为了研究具有双拱反对称初始缺陷海底管线的整体屈曲特性,采用模态分析法将最可能出现的缺陷形态引入数值分析模型中。针对管线在高温高压作用下发生整体屈曲的动态变形特征,运用显式动力数值模拟方法研究了管线整体屈曲过程中水平向变形与轴向变形随温度和内压的变化规律,建立了在整体屈曲过程中屈曲管段与滑动管段轴力的变化过程与初始缺陷形态的关系。将数值模拟结果同经典解析解和室内模型实验结果进行对比,验证了本方法的可靠性。工程算例的分析结果表明,管线整体屈曲的发生是一个由低阶向高阶发展的过程,具有双拱缺陷的管线首先发生二阶模态的整体屈曲,而后过渡到四阶模态;管线整体屈曲的变形包括屈曲段的水平向变形和滑动管段的轴向缩进,其中水平变形释放了管壁内的轴力,轴力的释放量随初始缺陷尖锐程度的降低而增大;轴向缩进变形由于受到地基土的摩阻力使滑动管段内的轴力发生累积,轴力的累积量随初始缺陷的尖锐程度的降低而增加。以上研究成果对指导实际工程具有现实意义。
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关键词
海底管线
双拱初始缺陷
水平向整体屈曲
模态分析
显式动力数值分析法
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Keywords
submarine pipeline
double arches initial imperfection
lateral buckling
buckle analysis method
ABAUQS/Explicit method
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分类号
TE58
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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