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题名海洋双胎体软管在扭转载荷下力学行为研究
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作者
高松林
安晨
魏代锋
杨昊岳
李有安
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机构
中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院
油气生产安全与应急技术重点实验室
国家市场监督管理总局重点实验室
中国地质科学院
河北泽邦塑胶科技有限公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2025年第6期91-98,共8页
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基金
国家科技重大专项“深水油气干式生产处理平台关键技术与装备”之子课题“深水干式油气生产处理平台安全风险评估技术体系研究”(2024ZD1403305)。
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文摘
扭转荷载是海洋双胎体软管在服役期间的主要荷载之一,扭转刚度是双胎体软管的关键力学性能参数。现有海洋双胎体软管的设计、制造主要参考OCIMF 2009规范和API 17K标准,关于双胎体软管的扭转力学性能指标以及关键结构参数均缺乏详细说明。基于Rebar单元和Embedded嵌入技术建立扭转载荷下双胎体软管非线性力学模型,利用全尺寸扭转试验验证有限元模型的准确性,分析了双胎体软管在轴向自由度固定/不固定情况下的顺/逆时针的扭转力学性能,对软管内外胎体间的摩擦因数、软管内径、内胎体帘线层数、帘线缠绕角度以及螺旋钢筋螺距进行敏感性分析。结果表明:软管扭转方向与螺旋钢筋缠绕方向相反时,扭转刚度更大,软管径向位移变化受到螺旋钢筋变形方向的影响较小;软管端部未固定情况下,其轴向位移随着扭转角度的增大呈现出向内收缩趋势;受到几何非线性因素的影响,软管的扭转刚度随着扭转角度的增大而增大;软管内径、内胎体帘线层数、帘线缠绕角度以及螺旋钢筋螺距对软管的扭转力学性能影响较大。研究结果可为软管的结构设计与应用提供参考。
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关键词
海洋双胎体软管
扭转刚度
扭转试验
敏感性分析
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Keywords
marine dual⁃carcass floating hose
torsional rigidity
torsional test
sensitivity analysis
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分类号
TE951
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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