含初始缺陷海底管道外压非线性屈曲研究

摘要：

随着海洋油气的开采逐步走向深水,外部静水压力成为深水海底管道的重要环境条件.含初始缺陷海底管道在外部压力的作用下,可能会发生局部屈曲,并沿轴向发生屈曲传播,造成重大损失.为了进一步探究含初始缺陷海底管道在实际工况下受到外压作用时的响应,运用数值模拟方法对海底管道在外压作用下的屈曲特性进行研究.考虑到海底管道材料非线性和几何非线性,通过非线性有限元方法对带初始缺陷管道的压溃力学特性进行了研究;基于Python参数化建模的方法,计算超过1 200个数值模型,对影响带初始缺陷管道屈曲的几何参数和材料参数进行敏感性分析;运用非线性最小二乘法拟合得到极限承载力简化计算公式,并与相关试验数据进行对比,误差小于7％.

关键词：海底管道、外压、初始缺陷、屈曲、承载力

所属期刊栏目：46

分类号：TE952(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家重点研发计划“新一代水下生产系统关键力学基础科学的理论研究”2016YFC0303708;工信部2013年高技术船舶海洋装备科研项目“水下采油树配套工具研发”工信部联装[2013]41号

在线出版日期：2017-04-21（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：19-26