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考虑初始嵌入深度变异性的海底管道整体侧向屈曲分析
被引量:
1
1
作者
王洪羽
王宽君
+1 位作者
王臻魁
国振
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2023年第5期104-115,共12页
海底管道是海洋油气工程的重要组成部分,在高温高压运行状态下易发生整体屈曲,开裂破坏后造成油气泄露。海床土体对管道的侧向抗力是影响其屈曲的关键因素,而管道侧向抗力发挥与初始嵌入深度密切相关。构建了海底管道整体屈曲数值模型,...
海底管道是海洋油气工程的重要组成部分,在高温高压运行状态下易发生整体屈曲,开裂破坏后造成油气泄露。海床土体对管道的侧向抗力是影响其屈曲的关键因素,而管道侧向抗力发挥与初始嵌入深度密切相关。构建了海底管道整体屈曲数值模型,对初始嵌入深度等因素进行不确定性分析,揭示了初始嵌入深度变异性对管道屈曲的影响机制。研究发现:当初始嵌入深度越大、初始缺陷越小时,管道临界屈曲轴力越大,屈曲位移越小;管道嵌入深度变异性的存在会导致管道更易屈曲,并诱发不对称的三阶屈曲或更高阶屈曲;管道嵌入深度在空间上的变异性对屈曲发生概率P(p<p_(det))存在影响,而相关性的改变对管道屈曲影响较小;管道存在屈曲模式转变界限升温,当屈曲升温大于界限升温时,管道发生跳跃型屈曲,反之则发生分岔型屈曲。
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关键词
海底管道
初始嵌入深度
变异性
随机场
整体侧向屈曲
下载PDF
职称材料
含初始缺陷管中管侧向屈曲过程中的动态效应研究
被引量:
4
2
作者
张泽超
陈志华
+2 位作者
刘红波
王哲
刘凯月
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期404-412,共9页
随着海洋油气开采深度的逐渐增加,深海石油管道在高温高压运输过程中会存在整体热屈曲现象,而热屈曲的过程中可能会存在动力效应.管中管广泛应用于深海油气输送结构,但是相关整体屈曲试验及动力效应研究很少.本文以初始缺陷波长及幅值...
随着海洋油气开采深度的逐渐增加,深海石油管道在高温高压运输过程中会存在整体热屈曲现象,而热屈曲的过程中可能会存在动力效应.管中管广泛应用于深海油气输送结构,但是相关整体屈曲试验及动力效应研究很少.本文以初始缺陷波长及幅值作为变参数,对含有初始缺陷的双层管道的试验方法进行了详细介绍,并通过3组试验,对整体热屈曲试验过程中产生的动力效应现象及原因进行了分析,发现初始缺陷波长对整体屈曲过程中的动态效应起到关键作用.基于此,采用ABAQUS隐士动力分析方法建立了双层管道整体屈曲有限元分析模型,并与试验结果进行了对比,验证了模型的准确性.进而分析了管道直径大小、初始缺陷长度以及管土作用对管道屈曲过程中动态效应的产生及影响变化规律,发现了各个因素与管道中点屈曲临界力、侧向弹出速度、侧向位移以及整体动能之间的关系,通过对比分析,找到了径厚比最佳临界点以及缺陷波长与管道长度比值的临界控制点,发现管土作用对整体屈曲动态效应有显著影响,并对产生机理进行了分析,研究成果对深海油气输送双层管道结构的设计及铺设有一定的指导意义.
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关键词
海底管道
初始缺陷
整体侧向屈曲
管中管
动态效应
下载PDF
职称材料
题名
考虑初始嵌入深度变异性的海底管道整体侧向屈曲分析
被引量:
1
1
作者
王洪羽
王宽君
王臻魁
国振
机构
浙江大学建筑工程学院
浙江大学海南研究院
中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司海洋岩土工程勘察技术与装备浙江省工程研究中心
浙江大学海洋学院
出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2023年第5期104-115,共12页
基金
海南省重大科技计划资助项目(ZDKJ202019)
国家自然科学基金资助项目(51779220,52108356)
+1 种基金
浙江省自然科学基金资助项目(LR22E080005,LQ20E090001)
三亚崖州湾科技城管理局科研资助项目(SKJC-2020-01-016)。
文摘
海底管道是海洋油气工程的重要组成部分,在高温高压运行状态下易发生整体屈曲,开裂破坏后造成油气泄露。海床土体对管道的侧向抗力是影响其屈曲的关键因素,而管道侧向抗力发挥与初始嵌入深度密切相关。构建了海底管道整体屈曲数值模型,对初始嵌入深度等因素进行不确定性分析,揭示了初始嵌入深度变异性对管道屈曲的影响机制。研究发现:当初始嵌入深度越大、初始缺陷越小时,管道临界屈曲轴力越大,屈曲位移越小;管道嵌入深度变异性的存在会导致管道更易屈曲,并诱发不对称的三阶屈曲或更高阶屈曲;管道嵌入深度在空间上的变异性对屈曲发生概率P(p<p_(det))存在影响,而相关性的改变对管道屈曲影响较小;管道存在屈曲模式转变界限升温,当屈曲升温大于界限升温时,管道发生跳跃型屈曲,反之则发生分岔型屈曲。
关键词
海底管道
初始嵌入深度
变异性
随机场
整体侧向屈曲
Keywords
submarine pipelines
initial embedment
variability
random field
globally lateral buckling
分类号
P754 [天文地球—海洋科学]
TE832 [石油与天然气工程—油气储运工程]
下载PDF
职称材料
题名
含初始缺陷管中管侧向屈曲过程中的动态效应研究
被引量:
4
2
作者
张泽超
陈志华
刘红波
王哲
刘凯月
机构
天津大学建筑工程学院
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期404-412,共9页
基金
国家重点基础研究发展计划资助项目(2014CB046801)~~
文摘
随着海洋油气开采深度的逐渐增加,深海石油管道在高温高压运输过程中会存在整体热屈曲现象,而热屈曲的过程中可能会存在动力效应.管中管广泛应用于深海油气输送结构,但是相关整体屈曲试验及动力效应研究很少.本文以初始缺陷波长及幅值作为变参数,对含有初始缺陷的双层管道的试验方法进行了详细介绍,并通过3组试验,对整体热屈曲试验过程中产生的动力效应现象及原因进行了分析,发现初始缺陷波长对整体屈曲过程中的动态效应起到关键作用.基于此,采用ABAQUS隐士动力分析方法建立了双层管道整体屈曲有限元分析模型,并与试验结果进行了对比,验证了模型的准确性.进而分析了管道直径大小、初始缺陷长度以及管土作用对管道屈曲过程中动态效应的产生及影响变化规律,发现了各个因素与管道中点屈曲临界力、侧向弹出速度、侧向位移以及整体动能之间的关系,通过对比分析,找到了径厚比最佳临界点以及缺陷波长与管道长度比值的临界控制点,发现管土作用对整体屈曲动态效应有显著影响,并对产生机理进行了分析,研究成果对深海油气输送双层管道结构的设计及铺设有一定的指导意义.
关键词
海底管道
初始缺陷
整体侧向屈曲
管中管
动态效应
Keywords
subsea pipeline
initial imperfection
lateral global buckling
pipe-in-pipe ( PIP ) system
dynamic effect
分类号
TE832 [石油与天然气工程—油气储运工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑初始嵌入深度变异性的海底管道整体侧向屈曲分析
王洪羽
王宽君
王臻魁
国振
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
含初始缺陷管中管侧向屈曲过程中的动态效应研究
张泽超
陈志华
刘红波
王哲
刘凯月
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CSCD
北大核心
2019
4
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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