【摘 要】
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随着油气开采逐步向深海进军,海洋管道也随之受到了更多关注。非粘合柔性软管相比于传统钢管,抵抗复杂环境载荷能力强,具有良好的顺应性、耐腐属性等,已成为深海油气开发装备
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随着油气开采逐步向深海进军,海洋管道也随之受到了更多关注。非粘合柔性软管相比于传统钢管,抵抗复杂环境载荷能力强,具有良好的顺应性、耐腐属性等,已成为深海油气开发装备中无可替代的必需品。非粘合柔性软管由多层聚合层和金属螺旋层组成,结构复杂,层间存在大量的接触与滑移现象。在软管安装和运行的过程中,会受到安装机械的挤压、深水水外压、管内流体高温高压的载荷,这些载荷对管体的径向承载能力提出了挑战,因此探究软管抵抗径向载荷的能力是有必要的。本论文着重分析三类软管的径向载荷:压溃载荷、爆破载荷和挤压载荷。首先针对目前的研究现状进行分类调研。然后,直管的抗压溃能力分析中,仅对骨架层进行分析。整理现有的弯曲刚度理论计算方法,对计算得到的不同的临界压溃值进行对比分析;同时利用ANSYS软件建模分析,并讨论初始椭圆度缺陷和摩擦系数对临界压溃值的影响。在弯管的抗压溃能力分析中,理论方面提出一种弯管的临界压溃值理论模型,同时建立了一种数值模拟方法,用来计算弯管的临界压溃值。在抗压铠装层抗爆破能力分析和骨架层抗挤压分析中,整理目前已有的理论模型,并用数值模拟结果与理论结果对比分析;另外运用数值分析方法,讨论初始椭圆度缺陷和摩擦系数对其响应的影响。
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