海底管道疲劳损伤与疲劳寿命的可靠性计算

摘要：

将海底管道服役期内的长期海况看成由若干离散的短期海况组成,每一个海况的短期分布均服从Rayleigh分布.利用Miner线性累积损伤理论,通过模态分析和谱分析方法确定海底管道在各短期海况下的应力响应谱,研究波浪载荷作用下海底管道的疲劳损伤,结合S-N曲线对疲劳寿命进行可靠性分析,并研究相关参数对疲劳损伤和可靠性的影响.疲劳寿命是一个复杂的随机过程,综合疲劳强度的不确定性、疲劳载荷的随机性、计算应力范围与真实应力范围的不确定误差以及Miner线性累计损伤理论的近似性4个因素,得到了疲劳寿命的数学表达式和疲劳失效极限状态方程.以埕岛油田海底管道为例,分析了管道边界、悬空长度、水动力参数等对疲劳损伤和可靠性的影响,其中悬空长度对疲劳损伤和可靠性的影响最大,惯性力系数的影响次之,拖曳力系数的影响可以忽略.

关键词：海底管道、疲劳损伤、疲劳寿命、可靠性、Rayleigh分布、应力响应

所属期刊栏目：29

分类号：P7 ;O3

在线出版日期：2011-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：827-831