柔性立管限弯器高效设计方法

目的考虑聚氨酯材料非线性的影响,建立一种简单高效的柔性立管限弯器设计方法。方法首先确定限弯器的初始尺寸,在此基础上进行参数分析,并根据分析结果绘制设计图谱,然后通过插值获得最佳的设计尺寸。结果针对深水与浅水2种典型环境,分别采用本方法与基于遗传算法的优化设计方法进行限弯器设计,通过结果对比验证了方法的有效性。同时发现,深水环境条件设计出的限弯器相对短粗,而浅水条件设计出的限弯器则较为细长,且考虑材料非线性后,2种环境下限弯器的设计尺寸均有所减小。结论本文建立的限弯器设计方法具有广泛的适用性,且能够在确保得到理想设计方案的前提下,显著提高设计效率。与基于遗传算法的优化设计方法相比,采用线性材料和考虑材料非线性时的设计效率可分别提高约10倍和20倍。