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海底管线管全流程成形过程中残余应力演化 被引量：1
1
作者 齐绍聪 于高潮 +1 位作者 陈思国 赵军 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期186-192,共7页
为了研究海底管线管全流程成形过程中残余应力的演化,考虑成形工序中应力的继承,采用ABAQUS软件开展了管线管JCO、焊接和多向缩径校准全流程成形过程有限元模拟。首先进行了JCO成形过程模拟,然后基于高斯面热源子程序对JCO成形后的管线... 为了研究海底管线管全流程成形过程中残余应力的演化,考虑成形工序中应力的继承,采用ABAQUS软件开展了管线管JCO、焊接和多向缩径校准全流程成形过程有限元模拟。首先进行了JCO成形过程模拟,然后基于高斯面热源子程序对JCO成形后的管线管进行了焊接过程模拟,最后对焊接后的管线管进行了多向缩径校准成形过程模拟,探讨了多向缩径校准成形工艺参数对管线管残余应力的影响。模拟结果表明:多向缩径校准可以实现管线管几何形状和残余应力的双重调控;相对传统的2瓣模具缩径,采用4瓣模具和8瓣模具校准后的管线管残余应力分布更加均匀;摩擦因数对残余应力的影响不明显;采用4瓣模具、 0.04摩擦因数和1.6%缩径率校准后的管线管椭圆度可达0.05%,除焊接热影响区,管线管内外表面的最大周向残余应力分别为28和-45 MPa,截面Mises残余应力均值为(120±20) MPa,焊缝区和非焊缝区的Mises残余应力均值分别降低了79%和30%。 展开更多
关键词 海底管线管 JCO成形 多向缩径校准 残余应力 数值模拟
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海底管线管跨段涡激振动响应的实验研究 被引量：24
2
作者 余建星 罗延生 方华灿 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2001年第4期93-97,共5页
海底管线管跨段的涡激振动，是引发海底管线失效的主要因素之一。尤其是管跨在涡激振动下的“频率锁定”现象，是导致管线断裂失效的主要原因，也是在设计和维护管理中必须要避免的状态。影响管跨涡激振动响应规律的因素很复杂，因此，... 海底管线管跨段的涡激振动，是引发海底管线失效的主要因素之一。尤其是管跨在涡激振动下的“频率锁定”现象，是导致管线断裂失效的主要原因，也是在设计和维护管理中必须要避免的状态。影响管跨涡激振动响应规律的因素很复杂，因此，模型实验是研究和探索其规律的主要手段。为了探索海流运动对管跨动力响应的影响规律，在实验水槽中，分别对管跨在稳定流和随机流的作用下，管跨的动力响应规律进行了测定。本文在对实验结果进行了分析的基础上，总结了“频率锁定”现象出现的条件，提出了在海底管线的可靠性设计和管理中应采取的相应措施。 展开更多
关键词 管跨 涡激振动 频率锁定 实验研究 海底管线 可靠性
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确定海底管线管跨段模糊固有频率的方法 被引量：1
3
作者 罗延生 余建星 方华灿 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期775-778,共4页
根据管跨端点支撑土壤的变形特性 ,提出了研究管跨振动特性的力学模型 ;探讨了端点支撑的弹性系数和阻尼系数的模糊性 .基于模糊推理规则 ,依据海底土壤力学特性参数及其影响因素间的模糊关系 ,提出了确定作为管跨端点支撑土壤的弹性系... 根据管跨端点支撑土壤的变形特性 ,提出了研究管跨振动特性的力学模型 ;探讨了端点支撑的弹性系数和阻尼系数的模糊性 .基于模糊推理规则 ,依据海底土壤力学特性参数及其影响因素间的模糊关系 ,提出了确定作为管跨端点支撑土壤的弹性系数和阻尼系数的方法 ,并通过模型实验 ,验证了据此方法计算出的模糊固有频率的正确性 . 展开更多
关键词 管跨 土壤力学参数 模糊固有频率 模型实验 海底管线 弹性系数 阻力系数
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海底泥屑流对悬跨管线冲击力的CFD模拟
4
作者 张宇 曲仝 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期215-223,共9页
海底管线作为运输海底油气资源的重要通道,具有生产安装方便、运输距离远、运输效率高等优势,被广泛应用于海洋油气工程。使用计算流体动力学方法研究了海底泥屑流对悬跨高度为一倍管线直径状态下管线的冲击作用。通过在管线背冲击侧增... 海底管线作为运输海底油气资源的重要通道,具有生产安装方便、运输距离远、运输效率高等优势,被广泛应用于海洋油气工程。使用计算流体动力学方法研究了海底泥屑流对悬跨高度为一倍管线直径状态下管线的冲击作用。通过在管线背冲击侧增大加密网格区域的方法,铺捉到泥屑流冲击管线过程中涡流脱落现象,讨论了加密网格模型模拟嵌入阶段管线受力规律的必要性。数值模拟结果表明,加密网格模型可以更好地模拟雷诺数较大工况中管线的法向和竖向受力规律,具体表现为:对于管线法向受力,当雷诺数小于113.05时,管线法向受力峰值与初始冲击阶段峰值相同;当雷诺数大于113.05时,受涡流脱落影响,法向受力峰值出现在嵌入冲击阶段。对于管线竖向受力,在冲击过程中管线受力表现出一定的周期性,在模拟的雷诺数范围(21.89~317.08)内,管线竖向受力峰值均出现在嵌入冲击阶段;随着雷诺数的增大,管线竖向受力峰值最大可达初始阶段峰值5倍以上。基于计算数据,得到了不同雷诺数条件下法向受力峰值和竖向受力峰值受力系数计算表达式。研究得到的规律和公式对完整地评价泥屑流对海底管线的冲击过程具有重要价值。 展开更多
关键词 受力峰值 海底管线 海底滑坡 CFD模拟 竖向受力 漩涡脱落
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强潮地区海底管线状态检测方法研究——杭州湾海底管线状态检测 被引量：19
5
作者 姜小俊 刘仁义 +3 位作者 刘南 胡建炯 程亮 张丰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1739-1742,共4页
针对强潮地区海底管线危险性大、且无法用常规方法进行检测的现状,提出一种基于海底声学探测技术的强潮地区海底管线状态检测方法,考虑到海底管线状态检测的主要目的是确定管线与海床面之间的空间关系,该方法选择了侧扫声纳系统、浅地... 针对强潮地区海底管线危险性大、且无法用常规方法进行检测的现状,提出一种基于海底声学探测技术的强潮地区海底管线状态检测方法,考虑到海底管线状态检测的主要目的是确定管线与海床面之间的空间关系,该方法选择了侧扫声纳系统、浅地层剖面仪和多波束测深系统等海底声学探测技术.在简要介绍了每种技术的工作原理之后,进行了海底管线状态检测流程的设计,并介绍了各类声学数据的采集过程和基于空间参考的声学数据处理方法,最后提出两种检测成果表达方式,即基于图表二维表达方式和基于ESRI公司的ArcEngine组件的三维表达方式. 展开更多
关键词 强潮地区 海底管线状态检测 海底声学探测 检测成果表达
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复杂荷载作用下海底腐蚀管线破坏机理研究进展 被引量：17
6
作者 周晶 陈严飞 +2 位作者 李昕 冯新 范颖芳 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2008年第1期127-136,共10页
腐蚀是引起海底管线破坏的一种重要原因。综述在内部工作压力和外部环境荷载作用下海底腐蚀管线破坏机理的研究,论述海底腐蚀管线在单一荷载和多种荷载联合作用下的破坏状态,并说明了当前研究的热点问题。最后,对该领域进一步的研究工... 腐蚀是引起海底管线破坏的一种重要原因。综述在内部工作压力和外部环境荷载作用下海底腐蚀管线破坏机理的研究,论述海底腐蚀管线在单一荷载和多种荷载联合作用下的破坏状态,并说明了当前研究的热点问题。最后,对该领域进一步的研究工作进行了展望。 展开更多
关键词 海底管线 复杂荷载 腐蚀 破坏机理
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海底管线防冲刷技术试验研究 被引量：20
7
作者 赵冬岩 余建星 +1 位作者 李广雪 王琮 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期597-601,共5页
海底冲刷现象严重威胁着海底管线的安全运营.该文从海底管线冲刷机理入手,根据海底管线防冲刷技术的基本原理,提出了仿生防护措施——"人工草"固定法,并结合现有工程项目进行了试验研究,结果表明该方法可以有效地解决海底冲... 海底冲刷现象严重威胁着海底管线的安全运营.该文从海底管线冲刷机理入手,根据海底管线防冲刷技术的基本原理,提出了仿生防护措施——"人工草"固定法,并结合现有工程项目进行了试验研究,结果表明该方法可以有效地解决海底冲刷造成的管道悬空问题,为海底管线工程的设计、施工和维护提供了指导性的参考. 展开更多
关键词 海底管线 海床 防冲刷 悬跨
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海底管线抗震设计的极限地震应力计算法 被引量：10
8
作者 孙政策 段梦兰 +3 位作者 张文 岳志勇 贾旭 粟京 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期440-446,513,共7页
针对现用海底管线地震应力计算时存在的计算应力过大、管线几何参数和埋设深度对计算结果几乎没有影响等问题,在考虑了海底管线实际埋设环境的基础上,通过理论分析,给出了考虑地震时管线周围约束土壤进入塑性滑移状态后的极限地震应力... 针对现用海底管线地震应力计算时存在的计算应力过大、管线几何参数和埋设深度对计算结果几乎没有影响等问题,在考虑了海底管线实际埋设环境的基础上,通过理论分析,给出了考虑地震时管线周围约束土壤进入塑性滑移状态后的极限地震应力计算方法,来计算海底埋设管线在地震作用下所产生的最大地震应力。用该新方法分析了一实际管线工程的地震应力,并通过与现用方法计算结果的比较,证明该方法克服了现用设计方法仅考虑管土之间为弹性约束、管线几何尺寸对抗震设计影响很小等问题,有效反映了实际铺设环境对海底管线地震应力的作用。本文应用极限地震应力计算法,结合工程实例计算,进一步明确了管线几何参数和埋设深度对极限地震应力的影响规律,为准确计算海底管线的地震应力、制定海底管线抗震规范、进行已服役海底管线的地震风险评估和寿命预测奠定了基础。 展开更多
关键词 海底管线 抗震设计 剪切强度 极限应力 塑性约束 滑移
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海底管线铺设焊接技术现状与发展趋势 被引量：9
9
作者 焦向东 周灿丰 +5 位作者 陈家庆 纪文刚 姜锡肇 赵冬岩 曹军 丁文斌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期122-125,共4页
介绍了最新海底管线铺设焊接技术的研究现状与发展趋势,比较了各种主要焊接方法的特点,其中熔化极气体保护全自动焊是广泛使用的海底管线铺设焊接技术,提高该技术生产效率的有效途径是采用多头多炬及窄间隙坡口;介绍了闪光对单极脉冲焊... 介绍了最新海底管线铺设焊接技术的研究现状与发展趋势,比较了各种主要焊接方法的特点,其中熔化极气体保护全自动焊是广泛使用的海底管线铺设焊接技术,提高该技术生产效率的有效途径是采用多头多炬及窄间隙坡口;介绍了闪光对单极脉冲焊、光纤激光-电弧复合焊及非真空电子束焊等新型焊接方法.认为这些方法有望在未来海底管线铺设工程中得到应用并产生重要影响;基于网络和总线技术的计算机集成管线铺设焊接系统可望成为提高焊接生产率的重要途径. 展开更多
关键词 海底管线 海管铺设 闪光对焊 激光焊 电子束焊
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导流板对海底管线防护功能的试验研究 被引量：15
10
作者 韩艳 拾兵 +1 位作者 任兴月 杨立鹏 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期100-106,共7页
提出一种防止海底管线冲刷的新方法。海底管线底部安装柔性导流板来改变周边流场及压力分布,减小管线两侧的压力差,达到减小甚至阻止管线冲刷的目的。通过理论分析和物理模型试验对单向流和往复流作用下安装柔性导流板、刚性导流板(spoi... 提出一种防止海底管线冲刷的新方法。海底管线底部安装柔性导流板来改变周边流场及压力分布,减小管线两侧的压力差,达到减小甚至阻止管线冲刷的目的。通过理论分析和物理模型试验对单向流和往复流作用下安装柔性导流板、刚性导流板(spoiler)和无导流板的海底管线表面压力分布、管线两侧的压力差和底部的冲刷进行了比较分析。结果表明刚性导流板使管线两侧的压力差增大,冲刷深度和范围都明显增大,并且使管线受到向下的压力,在砂质海床条件下可以实现管线的自埋。但是对于礁石性海床(礁石对管线形成部分管跨支撑)上铺设的管线容易因部分悬空而发生疲劳破坏。单向柔性导流板使管线两侧的压力差减小,冲刷深度减小,并且使管线受到的升力增大,对保持管线稳定有一定的防护作用;双向柔性导流板对管线防护效果更好,导流板达到一定长度后管线两侧压力差接近于0,管线底部冲刷基本消失,实现了对管线有效的防护。 展开更多
关键词 海底管线 柔性导流板 刚性导流板 压力差 冲刷
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温度应力下海底管线屈曲分析方法的改进 被引量：18
11
作者 刘润 闫澍旺 孙国民 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期124-128,共5页
海底管线在温度应力作用下的屈曲变形问题是管线设计的关键性问题之一.结合实际工程,探讨了管线屈曲变形的计算方法,分析了温差、地基土特性、管线埋深和膨胀弯设置等因素对管线屈曲变形的影响,并初步探讨了考虑初始缺陷管线的稳定性分... 海底管线在温度应力作用下的屈曲变形问题是管线设计的关键性问题之一.结合实际工程,探讨了管线屈曲变形的计算方法,分析了温差、地基土特性、管线埋深和膨胀弯设置等因素对管线屈曲变形的影响,并初步探讨了考虑初始缺陷管线的稳定性分析方法和工程对策.结果表明,管线中的应力随着温差的增加、地基土体摩阻力的增大及管线上覆土厚度的增长而增大,设置膨胀弯可以使其端部一定范围内的管线自由变形,从而释放由于温差和压差作用在管线内产生的附加应力.当管线有足够的埋深时,不发生竖向的屈曲变形.降低温度和增加埋深等措施能够有效防止管线屈曲. 展开更多
关键词 海底管线 屈曲 温差 地基土摩阻力 埋深 膨胀弯
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地貌形态对海底管线稳定性影响的研究 被引量：10
12
作者 栾振东 范奉鑫 +2 位作者 李成钢 陈长安 张捷扬 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期53-58,共6页
以东方1-1平台海底管线路由区为例,多次对该路由区多波束测深、旁扫声纳、浅地层剖面、土质、海流及海底过程的原位监测调查数据和收集的波浪、海流等相关资料进行分析,得出,在水动力条件的作用下,海底会产生沉积物的侵蚀、搬运和沉积... 以东方1-1平台海底管线路由区为例,多次对该路由区多波束测深、旁扫声纳、浅地层剖面、土质、海流及海底过程的原位监测调查数据和收集的波浪、海流等相关资料进行分析,得出,在水动力条件的作用下,海底会产生沉积物的侵蚀、搬运和沉积等过程,这些过程对海底地貌有重要的改造作用,会对管线稳定性具有重大影响。提出管线铺设需预先了解水下环境的动力条件的规律,识别沿拟定管线路由区可能存在的海床运动和波流冲刷的地质灾害,找到地貌形态对海底管线稳定性影响的原因。进而提出根据不同情况的解决对策,有效地减少地貌形态对海底管线稳定性影响。 展开更多
关键词 海底管线 海洋地质灾害 海底地形 海底地貌
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导流板对海底管线涡激振动的影响 被引量：16
13
作者 赵恩金 拾兵 曹坤 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期320-325,共6页
为了分析在海床冲刷形成浅沟后,自埋现象发生前,海底管线处于悬空状态时,竖向导流板对海底管线涡激振动的影响,在此,通过ANASYS软件对不同导流板高度下,管线周围的流场、压力场等进行了数值模拟分析,得出如下结论:安装导流板后,管线受... 为了分析在海床冲刷形成浅沟后,自埋现象发生前,海底管线处于悬空状态时,竖向导流板对海底管线涡激振动的影响,在此,通过ANASYS软件对不同导流板高度下,管线周围的流场、压力场等进行了数值模拟分析,得出如下结论:安装导流板后,管线受到的升力系数均值小于0,随着导流板高度与管径之比(h/D)的增加,升力系数幅值不断下降,在高度比h/D为0.375时,基本达到最小值,管线受力总体向下,有利于管线的下沉自埋。在导流板高度与管径比(h/D)为0.25时,发生了涡激振动中的"准周期拍击现象"。拖曳力随着导流板的增大而增加,管线受到的横向作用力增加,其对管线的强度要求增加。 展开更多
关键词 涡激振动 高度比 升力系数 拖曳力系数 雷诺数 导流板 海底管线
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海底管线局部冲刷机理研究综述 被引量：12
14
作者 谷凡 周晶 +1 位作者 黄承逵 李林普 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期110-120,共11页
局部冲刷造成的悬空是海底管线失效的最大诱发因素。对均流及波浪作用下铺设在海床表面管线的局部冲刷起动机理、临界条件以及2D局部冲刷机理、流—管—土耦合机理和3D局部冲刷机理等做了分析和总结。
关键词 海底管线 局部冲刷起动 2D局部冲刷 流-管-土耦合 3D局部冲刷 冲刷机理
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波浪条件下海底管线与沙质海床间的相互作用 被引量：9
15
作者 白玉川 杨细根 +1 位作者 冀自青 戚晓明 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期64-68,共5页
海底管线的稳定性问题是海底管线设计的关键问题之一.通过大型通用有限元软件ABAQUS,应用较为简单的线弹性模型,对海床采用平衡地应力、简化渗流力的方法,建立海底管线模型,初步模拟近海埋置管道与海床之间的相互作用,分别计算了管道在... 海底管线的稳定性问题是海底管线设计的关键问题之一.通过大型通用有限元软件ABAQUS,应用较为简单的线弹性模型,对海床采用平衡地应力、简化渗流力的方法,建立海底管线模型,初步模拟近海埋置管道与海床之间的相互作用,分别计算了管道在自重和简谐波浪荷载作用下的管道变形及受力状况.计算结果显示,管道自重造成的屈曲对管道的稳定性影响不大,但管道屈曲是破坏海底管道稳定性的最直接的重要原因之一,由于管道自身的屈曲,沿管道截面圆周上各点的位移差比管线整体位移小2个数量级.在自重和波浪荷载两者的共同作用下,管道受土体的挤压,产生较大的弯曲和较小的侧向扭曲,最大弯曲变形比自重作用下的管道最大变形小1个数量级,侧向扭曲位移较弯曲位移小2～3个数量级. 展开更多
关键词 海底管线 ABAQUS 有限元计算 管土作用
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碎石保护结构防护海底管线的机理及模型试验研究 被引量：8
16
作者 闫澍旺 郭炳川 +2 位作者 孙立强 雷震名 刘润 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2036-2044,共9页
近海海底管线会在港口锚地处因船舶走锚而受到损害,碎石结构能够防护管线免受走锚的危害,因此研究碎石结构的防护机理对保护管线有重要意义。采用极限平衡方法分析了走锚状态下土楔对形状复杂的商用霍尔锚的作用力,提出了锚冠和锚爪的... 近海海底管线会在港口锚地处因船舶走锚而受到损害,碎石结构能够防护管线免受走锚的危害,因此研究碎石结构的防护机理对保护管线有重要意义。采用极限平衡方法分析了走锚状态下土楔对形状复杂的商用霍尔锚的作用力,提出了锚冠和锚爪的受力计算模式,采用3种不同几何相似比的模型锚在模型槽中进行了拖锚试验。模型试验的结果与计算结果相互吻合。锚体整体受力分析的结果表明,霍尔锚在从砂土进入碎石保护层后因力矩不平衡引起锚体翻转,使锚爪尖位置上移而远离埋设的管线,从而使管线避免走锚的伤害。该机理也通过模型试验得到验证。此外,不同试验锚重的归一化结果还说明,霍尔锚锚爪在碎石中的稳定入土深度约为爪长的0.45,拖曳力为2.5倍锚重,可为碎石结构设计参考。 展开更多
关键词 拖锚 碎石防护结构 霍尔锚 海底管线 极限平衡方法 模型试验
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非线性波浪作用下海底管线-海床动力响应分析 被引量：9
17
作者 栾茂田 曲鹏 +1 位作者 杨庆 郭莹 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期709-714,共6页
确定波浪荷载作用下海底埋置管线和海床的响应是海底管线设计中的关键问题。目前大多数研究只是考虑了管线、海床在线性推进波作用下的响应,并没有考虑管线与海床之间的相互作用效应。采用接触摩擦理论,考虑管线与海床之间的相互作用效... 确定波浪荷载作用下海底埋置管线和海床的响应是海底管线设计中的关键问题。目前大多数研究只是考虑了管线、海床在线性推进波作用下的响应,并没有考虑管线与海床之间的相互作用效应。采用接触摩擦理论,考虑管线与海床之间的相互作用效应,基于有限元方法研究了非线性波浪作用下海底埋置管线和多孔海床相互作用问题。数值计算结果表明,在计算中如果忽略波浪非线性项,既有可能低估海底管线内应力及管线周围海床中孔隙水压力,也有可能高估海底管线内应力及管线周围海床中孔隙水压力。 展开更多
关键词 非线性波浪 海底管线 海床-管线相互作用 孔隙水压力
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海底管线整体屈曲过程中土体水平向阻力模型研究 被引量：12
18
作者 刘润 刘文彬 +1 位作者 洪兆徽 王乐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2433-2441,共9页
高温、高压作用下不埋或浅埋的海底管线较易发生水平向整体屈曲,土体对管线的阻力决定了管线的变形形态及变形后的应力状态,因此,确定管线受到的土体阻力对准确地分析管线的整体屈曲有重要意义。开展了基于渤海砂性土体的系列室内模型试... 高温、高压作用下不埋或浅埋的海底管线较易发生水平向整体屈曲,土体对管线的阻力决定了管线的变形形态及变形后的应力状态,因此,确定管线受到的土体阻力对准确地分析管线的整体屈曲有重要意义。开展了基于渤海砂性土体的系列室内模型试验,测定了不同埋深条件下管线受到的土体阻力,建立了随埋深条件而变化的土体动态阻力模型,揭示了埋深对土体阻力峰值和最终稳定值的影响。由于ABAQUS内置的罚函数接触模型无法实现管-土界面的动态摩擦特性,开发了子程序VFRIC,在管线温-压联合作用下的整体屈曲分析中成功引入了建立的土体动态阻力模型,实现了土体阻力大小与管线位移相关的动态接触特性模拟,从而较为真实地反映了管线整体屈曲过程中受到的土体阻力变化过程。研究表明,不同土体阻力模型对管线整体屈曲分析结果影响显著,在动态阻力模型中由于土体阻力存在峰值和衰减过程,因此计算得到的管线整体屈曲临界轴力明显提高,管线屈曲变形更为集中,最大弯矩和应变也相应增大。 展开更多
关键词 海底管线 水平向整体屈曲 土体阻力模型 ABAQUS二次开发 子程序VFRIC
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冲击荷载作用下有碎石保护结构的海底管线DEM-FEM联合分析研究 被引量：12
19
作者 邱长林 王菁 闫澍旺 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2088-2093,共6页
海上平台落物或抛锚对海底的撞击会对海底管线造成一定的损害。通常的防护措施是在管线的上部铺设碎石层形成碎石保护结构,从而耗散部分冲击能量。为了分析该保护结构的防护性能,运用离散元–有限元联合分析的方法,建立冲击荷载作用下... 海上平台落物或抛锚对海底的撞击会对海底管线造成一定的损害。通常的防护措施是在管线的上部铺设碎石层形成碎石保护结构,从而耗散部分冲击能量。为了分析该保护结构的防护性能,运用离散元–有限元联合分析的方法,建立冲击荷载作用下有碎石保护结构的海底管线反应分析方法。在该方法中,离散元用于模拟碎石结构,有限元用于模拟其它的连续体。离散元单元和有限元单元通过在它们之间设置接触面的方式进行相互作用。计算得到的碎石保护结构对冲击能量的吸收结果与挪威海洋工程规范中建议的公式一致,且计算得到的海底管线变形规律与模型试验的结果相符。这些结果验证了该方法在评价碎石保护结构下海底管线安全性能方面的适用性。 展开更多
关键词 碎石保护结构 冲击荷载 离散元–有限元联合分析 海底管线
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水流作用下海底管线三维冲刷扩展速度实验研究 被引量：10
20
作者 臧志鹏 滕斌 +1 位作者 程亮 YEOW Kervin 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期110-114,共5页
对水流作用下海底管线三维冲刷问题进行了实验室研究，重点研究了不同的水流速度（以底面剪切力系数θ表示，θ=0．046-0．104）、管线埋厚比（e／D=0．1～0．5）、水流作用角（α=45°-90°）下的冲刷沿管线扩展速度．实验结... 对水流作用下海底管线三维冲刷问题进行了实验室研究，重点研究了不同的水流速度（以底面剪切力系数θ表示，θ=0．046-0．104）、管线埋厚比（e／D=0．1～0．5）、水流作用角（α=45°-90°）下的冲刷沿管线扩展速度．实验结果表明管线下方冲刷以先后两个速度沿管线向两侧扩展．建立起冲刷段扩展速度Vh与θ、e／D、α等影响因素问的关系．发现管线冲刷的扩展速度随底面剪切力系数的增大而增大；随着埋厚比的增大而减小，随水流作用角的增大而增大．最后，根据实验结果建立了一套预测海底管线下方冲刷段扩展过程的经验模型，效果较好． 展开更多
关键词 海底管线 三维冲刷 扩展速度 稳态水流
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