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题名海沟模型及钢悬链线立管疲劳寿命预测研究
被引量：2
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作者
娄敏
庄肃然
时晨
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机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
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出处
《石油机械》
北大核心
2021年第7期101-107,共7页
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基金
国家重点研发计划项目“超深水多用途柔性管的研制与示范”(2016YFC0303800)。
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文摘
钢悬链线立管与海床土体相互作用会在管道触地区域形成海沟,进而影响立管的整体线型和疲劳寿命。动态有限元仿真可以比较准确地模拟海沟的形成过程,但是需要花费大量的计算时间,因此钢悬链线立管设计通常假设平坦海床而忽略了海沟的影响。为了研究海沟对钢悬链线立管触地区域疲劳寿命的影响,改进了文献提出的“静态迭代法”,修正了合理海沟的定义,利用有限元软件Orcaflex,建立了计算海沟长度和位置的参数方程,并对比分析了多种海沟形状模型,包括三次多项式模型、二次指数模型和线性指数模型。经过与动态有限元仿真得到的海沟模型对比,发现三次多项式海沟模型不管是形状还是疲劳分析结果都与动态模型十分接近,验证了建立的参数方程与三次多项式模型相结合可以准确预测海沟的形状、长度和位置,同时验证了考虑海沟存在将延长钢悬链线立管触地区域的疲劳寿命。研究结果对于保障钢悬链线立管的安全运行具有一定的参考作用。
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关键词
钢悬链线立管
海沟模型
疲劳寿命
寿命预测
有限元仿真
Orcaflex软件
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Keywords
steel catenary riser
trench model
fatigue life
life prediction
finite element simulation
Orcaflex software
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分类号
TE952
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名海沟影响下深水海洋管线成环行为研究
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作者
贾纪川
顾继俊
黄俊
高磊
陈磊磊
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机构
中国石油大学(北京)机械与储运工程学院
中海油研究总院有限责任公司
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出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2024年第1期124-136,共13页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52271299)
中国石油大学(北京)基金资助项目(2462020YXZZ046)。
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文摘
在深水海洋管线的安装过程中,制造工艺的偏差和外部环境的影响易导致管线上不均匀的扭矩分布,在张力的共同作用下,管线在其触地区可能出现“成环”现象,受到严重损伤,而海洋管线的触地区也是海沟集中形成的区域。为了研究海沟对海洋管线成环行为的影响,基于OrcaFlex软件和构建海沟模型的经验公式,建立了深水悬链线立管和海沟的三维数值模型。就海沟轮廓、位置和土壤属性对立管成环行为的影响展开参数分析,并研究了不同工况下成环的临界载荷。研究表明:海沟的产生和扩展、立管相对海沟的合理位置以及土壤参数中海床表面不排水抗剪强度和吸力因子的增加,可有效降低立管成环过程中的最大压缩力和最大弯矩,从而减少成环引起的损伤;临界载荷的分析则有助于对成环的临界条件进行预测,避免成环现象的发生。
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关键词
管线成环
OrcaFlex软件
海沟模型
参数分析
临界载荷
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Keywords
loop formation
OrcaFlex software
trench model
parametric analysis
critical load
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分类号
P751
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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