深水复合材料柔性管接头设计及密封分析

接头是柔性管的重要连接装置和薄弱部位,起到连接和密封等作用,其合理设计对于保障油气开发的安全性具有重要意义。针对深水复合材料柔性管设计了带有楔形块和扣压式锯齿内套筒的新型接头——Wedge-Swaged型接头。采用ABAQUS软件分析了在深水拉压组合工况下Wedge-Swaged型柔性管接头的承载性能及密封性能。研究结果表明:Wedge-Swaged型接头满足深水拉压组合工况的使用要求,接头主体内套筒锯齿的过盈量以及楔形块的配合过盈量对接头的密封性能和抗拉性能有重要影响;无论是锯齿过盈还是楔形块过盈,随着过盈量的增大,接头主体部分的最大等效应力和柔性管内层的接触应力都相应增大;楔形块及法兰装配整体部分的最大等效应力只随着楔形块过盈量的增大而增大,受锯齿过盈量变化的影响不大;最优的过盈量为锯齿过盈量1.0 mm,楔形块过盈量0.2 mm。所得结论可为柔性管接头的进一步设计及优化提供参考。

双浮子点吸收式波能转换装置参数研究

点吸收式波能转换装置是具有较好应用前景的一种波浪能开发利用装置,其参数设计直接影响到波浪能开发利用的可行性与有效性。作者针对青岛斋堂岛目标海域海况,通过数值模拟首先应用单因素敏感性分析法分析了双浮子点吸收式波能转换装置的结构尺寸、锚固形式、波流夹角、PTO阻尼、PTO刚度等参数对装置俘能功率的独立影响规律。之后考虑多参数的综合影响,通过运用稳健设计方法,以上述参数为控制因子并确定合理的变动水准,将俘能功率作为评价标准,选取合理的正交实验L矩阵,得到了不同参数组合情况下的装置俘能功率并进行统计分析。结果表明,浮子尺寸、PTO阻尼、波流夹角对装置俘能功率影响较大,而PTO刚度、锚链与铅垂线夹角、锚链与波浪在水平面内的夹角对俘能功率影响不明显。提出的参数研究方法可为其他海域点吸收式波能转换装置参数设计提供参考。