钢悬链线立管与海底相互作用和疲劳分析

钢悬链线立管触底段与海底相互作用的复杂特性是工程设计中的一大难题,既要保证悬链线立管的弯曲在弹性范围内又要保证在其使用周期内满足疲劳要求。采用解析法对立管的形态和受力性能进行了初步的分析,将悬链线分为悬链段、边界层段和触地段3个部分,保证各段之间的连续性。同时用解析法和有限元法比较了刚-塑性海床,塑性海床和沟状海床3种不同海底模型,从而验证了理论方法的可靠性并运用理论方法对管道进行了疲劳评估。

温差和内压载荷下PSP管轴向力分析

本文采用数学公式推导方法对钢丝缠绕增强复合管(PSP)在温差和内压载荷下的轴向力分别求解,然后线性叠加,得到温差加内压组合载荷下轴向力公式。采用ABAQUS有限元分析软件建立PSP管模型,加载温差和内压载荷,求出其端部轴向力,与理论分析得到的轴向力公式结果进行对比,误差在可接受范围内。

弯矩载荷下玻纤增强管中玻纤轴向应变研究

本文采用数值分析方法对玻纤增强柔性管在弯矩载荷作用下的玻纤轴向应变进行公式推导,得到简化公式。采用Abaqus有限元分析软件建立玻纤增强柔性管模型,加载弯矩载荷,求出玻纤的轴向应变,与理论分析得到的结果进行对比,误差在可接受范围内,验证了本文玻纤轴向应变简化公式的准确性。

初始椭圆度对螺旋缠绕结构拉伸刚度的影响

为考虑初始椭圆度对螺旋缠绕结构拉伸刚度的影响,建立了一种新的基于椭圆柱面和螺旋带的分析模型,该模型在两者之间建立了一个新的几何关系,并考虑了在椭圆柱面上螺旋带的轴向应变和曲率变化以及柱面和螺旋层之间的接触压力。通过ABAQUS建立一个3D有限元模型验证了理论模型的合理性。在理论模型中,对初始椭圆度进行参数分析得到不同初始椭圆度对椭圆层拉伸刚度的影响,随着管道初始椭圆度的增加,螺旋层拉伸刚度有下降的趋势,但降幅很小。