基于J形铺管法局部屈曲校核及敏感性分析

摘要：

针对以自然悬链线模型为基础建立的J形铺管局部屈曲失效评价公式的局限性,引入Winkler地基的建模思想对其进行改进,将整个悬跨段分成2段,在接近TDP点附近的大变形段考虑刚度因素,采用大变形梁理论进行分析,在远离TDP点的悬跨段沿用自然悬链线算法,得出了更准确的失效评价公式.通过MATLAB对比计算,验证了分段模型的合理性.对J形铺管局部屈曲的敏感性参数进行对比分析,得到以下结论:①分段模型的弯矩连续,弯矩最大位置靠近海床,水深接近铺设最大深度,静水压力大,是容易发生局部屈曲失稳的部位;②当其他输入参数不变时,只改变铺设水深和铺设角度,都可以改变校核系数,随水深增加,管道会承受更高的局部屈曲失稳风险,初始缺陷的存在更会降低管道抵抗局部屈曲的能力;在局部屈曲不发生失稳的条件下,应选择大角度铺管;③静水压力是对管道局部屈曲失稳影响最大的因素,J形铺管时应优先选用大直径薄壁管,并选取合适的铺管角度以提高管道的抗屈曲能力.研究结果可为J形铺设的安全评估提供理论依据.

关键词：J形铺管、局部屈曲、校核系数、大变形梁理论、奇异摄动法、敏感性分析

所属期刊栏目：46

分类号：TE951(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家重点研发计划项目“基于深水功能舱的全智能新一代水下生产系统关键技术研究”2016YFC0303700的部分研究成果

在线出版日期：2018-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：39-46