海洋非粘结柔性立管的力学研究

书籍简介:

本书在研究国内外非粘结柔性立管力学性能分析及疲劳试验研究的基础上，以海洋非粘结柔性立管为研究对象，对其在组合载荷下的整体刚度、全局动态响应和局部响应以及疲劳性能等进行了比较深入的研究。首先，利用虚功原理推导了柔性立管各层在拉伸、扭转、内外压和弯曲组合载荷下的结构响应方程和刚度矩阵，在此基础上，考虑柔性立管各层的厚度变化、层间间隙、层间接触压力、径向位移、钢带的局部弯曲及各载荷的耦合作用，组装得到了柔性立管的整体刚度矩阵及结构响应模型。并与已有的实验结果进行了对比，模型的计算结果与已有实验结果吻合较好，验证了此方法在立管刚度分析中的可靠性。其次，利用多体动力学方法对复杂环境载荷作用下的柔性立管进行了整体静态和动态分析，通过有限段法对管线进行了离散和组合，并采用该方法得到了管线的静态廓形和动态响应，该结果与有限元计算结果吻合，但在计算时间和计算效率方面有较大改善。再次，本文推导了非粘结柔性立管内抗拉层螺旋钢带在组合载荷下的局部应力公式，并计算了设计立管的局部应力，计算结果与有限元结果比较符合，验证了该计算公式的正确性。然后，利用名义应力法和Miner疲劳损伤法则分析得到了非粘结柔性立管疲劳危险点的疲劳累积损伤和疲劳寿命，并分析了内压、摩擦系数和平均应力对非粘结柔性立管疲劳寿命的影响。最后，根据非粘结柔性立管的试验要求，设计建造了非粘结柔性立管疲劳试验机，对柔性立管在环境中和试验机中的动力性能进行了对比分析，并对柔性立管的疲劳寿命进行了疲劳试验。

书籍规格:

书籍信息归属:

海洋非粘结柔性立管的力学研究是冶金工业出版社于2020.6出版的中图分类号为 TE973.1 的主题关于 石油管道－工程力学－研究 ,天然气管道－工程力学－研究 的书籍。