上海交通大学学报(自然版) ›› 2014, Vol. 48 ›› Issue (04): 565-569.
收稿日期:
2013-09-17
基金资助:
上海交通大学海洋工程国家重点实验室自主研究课题资助项目(GKZD0100596)
Received:
2013-09-17
摘要:
为避免传统数值方法对非黏结柔性立管骨架层和抗压铠装层简化导致其应力计算不准确的问题,给出了非黏结柔性立管响应特性的一种数值计算方法,计入骨架和抗压铠装层实际截面形状及层间相互作用,既能保持各层几何形状与真实形状高度一致,又具有高效、高精度的特点,能够有效模拟骨架和抗压铠装层受力、失效及层间接触.计算了8层非黏结柔性立管在轴向压缩载荷下的响应特性,结果表明:数值解与理论值吻合较好;承受压缩载荷的主要为拉伸铠装层;非黏结柔性立管抗压刚度远小于抗拉刚度;立管顶端边界条件对轴向压缩性能影响不大.
中图分类号:
任少飞,唐文勇,薛鸿祥. 轴压下非黏结柔性立管响应特性的数值计算方法[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2014, 48(04): 565-569.
REN Shaofei,TANG Wenyong,XUE Hongxiang. A Numerical Method to Predict the Behavior of Unbonded Flexible Risers Under Axial Compression[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2014, 48(04): 565-569.
[1]Kebadze E. Theoretical modelling of unbonded flexible pipe crosssections [D]. London: South Bank University, 2000. [2]Bahtui A. Development of a constitutive model to simulate unbonded flexible riser pipe elements [D]. London: Brunel University,2008. [3]de Sousa J R M, Viero P F, Magluta C, et al. An experimental and numerical study on the axial compression response of flexible pipes [J]. Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 2012,134(3): 031703. [4]Wang W, Chen G. Analytical and numerical modeling for flexible pipes [J]. China Ocean Engineering, 2011,25(4): 737746. [5]姜豪, 杨和振, 刘昊. 深海非粘结柔性立管简化模型数值分析及实验研究[J].中国舰船研究,2013,8(1): 6472. JIANG Hao, YANG Hezhen, LIU Hao. Experimental and numerical analysis of a new simplified model for the deepwater unbonded flexible risers [J].Chinese Journal of Ship Research,2013,8(1): 6472. [6]Witz J A.A case study in the crosssection analysis of flexible risers [J].Marine Struetures,1996,9(9): 885904. [7]Custódio A B, Vaz M A. A nonlinear formulation for the axisymmetric response of umbilical cables [J]. Applied Ocean Research,2002,24(1):2129. [8]左亚东.非粘合柔性立管结构响应数值分析研究[D].大连:大连理工大学船舶工程学院,2013. [9]Bahtui A, Bahai H, Alfano G. A finite element analysis for unbonded flexible risers under torsion [J]. Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering,2008,130(4): 041301. [10]Bahtui A, Bahai H, Alfano G. Numerical and analytical modeling of unbonded flexible risers [J]. Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering,2009,131(2): 021401. [11]Bahtui A, Alfano G, Bahai H, et al. On the multiscale computation of unbonded flexible risers [J]. Engineering Structures,2010,32(8): 22872299. [12]Saevik S, Berge S. Fatigue testing and theoretical studies of two 4in flexible pipes [J]. Engineering Structures,1995,17(4): 276292. [13]Hibbitt, Karlsson, Sorensen. ABAQUS analysis user’s manual[M]. Pawtucket: Hibbitt, Karlsson&Sorensen, Inc.,2010:6.3.317. |
[1] | 刘庆升, 薛鸿祥, 袁昱超, 唐文勇. 含复合材料结构的非黏结柔性立管弯曲特性[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(9): 1247-1255. |
[2] | 全大英, 陈赟, 唐泽雨, 李世通, 汪晓锋, 金小萍. 基于双通道卷积神经网络的雷达信号识别[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(7): 877-885. |
[3] | 孙健, 彭斌, 朱兵国. 无油双涡圈空气涡旋压缩机的数值模拟及试验研究[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(5): 611-621. |
[4] | 郝国成, 张必超, 锅娟, 张雅冰, 石光耀, 王盼盼, 张薇. 高质量LMSCT时频分析算法及其在雷达信号目标检测中的应用[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(2): 231-241. |
[5] | 郭金玉, 李文涛, 李元. 在线压缩核主元分析的自适应过程监控[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(10): 1397-1408. |
[6] | 张伟, 蒋朝飞, 叶亚楠, 王晓雁, 龚自力, 胡晨, 肖瑶, 顾汉洋. 蒸汽浸没射流冷凝特性实验研究[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(1): 1-13. |
[7] | 冯新, 付庄, 王科瑾, 郝高峰. 基于SSP补偿和变频控制的滑环设计[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(7): 814-825. |
[8] | 王煜林, 周登极, 郝佳瑞, 黄大文. 一种基于可解释神经网络模型的压缩机功率软测量方法[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(6): 774-780. |
[9] | 安美燕, 赵心蕊, 徐震原, 王如竹. 工业余热回收的耦合压缩-吸收式高温热泵循环[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(4): 434-443. |
[10] | 肖彪, 闫艳, 赵树男, 黄童毅, 李想. 三缸双级变容积比压缩机在空气源热泵系统中的应用[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(2): 188-195. |
[11] | 刘世奥, 廖晨聪, 陈锦剑, 叶冠林, 夏小和. 饱和砂土-结构物接触面强度特性的三轴试验方法[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(11): 1371-1379. |
[12] | 管清宇, 夏品奇, 郑晓玲, 吴光辉. 复合材料层压板冲击后压缩强度拟合模型[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(11): 1459-1466. |
[13] | 徐齐平, 刘锦阳. 多腔体气动软体致动器的建模与仿真[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(6): 551-561. |
[14] | 张强, 余曜, 迟德建, 朱志鹏, 蒋涛. 柱形装药接触爆炸条件下对钢筋混凝土板的毁伤规律研究[J]. 空天防御, 2020, 3(2): 16-23. |
[15] | 林海燕,向阳,张斌,刘洪. 压缩性对涡环物理特征及其传播速度的影响规律[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(9): 1030-1039. |
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