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非线性海床土对钢悬链式立管触地点动力响应和疲劳损伤影响分析
被引量：
7
1
作者
常爽
黄维平
杨超凡
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2017年第2期67-74,82,共9页
基于钢悬链式立管(SCR)动力分析程序CABLE3D,采用大挠度柔性梁理论建立SCR的运动方程,将线性海床模型扩展为考虑海床土吸力的非线性海床模型,采用非线性有限元方法对控制方程进行离散,时域内积分采用Newmark-β法,开发出新的计算程序。...
基于钢悬链式立管(SCR)动力分析程序CABLE3D,采用大挠度柔性梁理论建立SCR的运动方程,将线性海床模型扩展为考虑海床土吸力的非线性海床模型,采用非线性有限元方法对控制方程进行离散,时域内积分采用Newmark-β法,开发出新的计算程序。通过算例分析上部浮体垂荡运动幅值、海床土剪切强度、海床土剪切强度梯度对SCR触地点区域动力响应和疲劳损伤的影响。分析结果表明:SCR触地点区域动力响应和疲劳损伤对上部浮体垂荡运动幅值和海床土剪切强度的变化较为敏感,疲劳损伤在触地点区域最大,远大于悬垂段和流线段,在设计过程中应采取一定的加强措施。
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关键词
钢悬链式立管
非线性海床
触地点区域
动力响应
疲劳损伤
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职称材料
深海J型铺管法管线触地区域动力响应研究
被引量：
2
2
作者
王知谦
杨和振
《海洋技术》
北大核心
2014年第5期101-106,共6页
J型铺管法是深海管线铺设安装最先进的方法之一,研究铺设过程中管线受浮体运动和海洋环境载荷的动力响应影响,有助于认识和提高J型铺管法管线铺设的安全性。通过管线的静态整体构型分析得出其力学关键位置,并对其做时域动力响应计算,着...
J型铺管法是深海管线铺设安装最先进的方法之一,研究铺设过程中管线受浮体运动和海洋环境载荷的动力响应影响,有助于认识和提高J型铺管法管线铺设的安全性。通过管线的静态整体构型分析得出其力学关键位置,并对其做时域动力响应计算,着重探讨了不同波浪情况、浮体垂荡和纵荡运动幅值,以及顶部张力参数对管线应力水平动力响应的影响。研究表明:触地区域是深海J型铺管法管线的应力响应最大位置;波浪水动力载荷对管线的直接影响作用较小;铺管船等浮体的垂荡运动对管线触地区域的力学影响显著,纵荡运动的影响略低于垂荡运动;管线顶部施加的张力越大,触地区域动力响应减小,但减小有限。
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关键词
海洋管线
深海安装
J型铺管法
触地区域
时域动力分析
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职称材料
钢悬链线立管触地段的结构循环应变响应实验研究
3
作者
姜海洋
高福平
臧志鹏
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2015年第4期11-18,共8页
基于量纲分析理论,建立了钢悬链线立管(SCR)触地段的结构循环应变响应的相似准则。设计SCR立管触地段与土体相互作用装置,实验研究了典型工况下触地段床面形状变化对结构应变响应的影响。实验结果表明:水流载荷可使立管触地段下方土体...
基于量纲分析理论,建立了钢悬链线立管(SCR)触地段的结构循环应变响应的相似准则。设计SCR立管触地段与土体相互作用装置,实验研究了典型工况下触地段床面形状变化对结构应变响应的影响。实验结果表明:水流载荷可使立管触地段下方土体局部冲刷的范围增大,立管结构应变幅值也相应增大;随着管土循环拍击作用和局部冲刷变形的发展,钢悬链线立管触地段的循环应变幅值逐渐增大并趋于稳定值;在立管脱离床面的瞬间,可观测到立管上缘拉应变突增的现象。拉应变突增幅度随着床面变形的发展逐渐增大,进而导致循环应变幅值的增加。
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关键词
钢悬链线立管
触地段
流固土耦合
循环应变
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职称材料
一种通过增加弯曲段惯性体改善钢悬链线立管运动性能的方法
4
作者
刘浩
张宁
+2 位作者
王火平
朱礼云
张宇
《海洋工程装备与技术》
2022年第1期37-45,共9页
本文介绍一种通过在靠近海底触地点的弯曲段增加惯性力来改善深水钢悬链线立管运动性能的方法,达到显著降低弯曲段的极限应力和疲劳损伤的目的。在弯曲段增加的惯性体,来自立管顶端浮体的动能经过惯性体的吸收和耗散以后,进一步传递到...
本文介绍一种通过在靠近海底触地点的弯曲段增加惯性力来改善深水钢悬链线立管运动性能的方法,达到显著降低弯曲段的极限应力和疲劳损伤的目的。在弯曲段增加的惯性体,来自立管顶端浮体的动能经过惯性体的吸收和耗散以后,进一步传递到敏感的立管触地点的能量大为降低,从而改善钢悬链线立管,尤其在弯曲段的运动特性,最终降低触地点附近立管的应力、减少疲劳。本文采用有限元单元CABLE3D对惯性体的设计进行数值模拟。惯性体的引入可以有效地增加浮体运动和立管弯曲段运动的解耦,以低成本的方式使本不适用的简单钢悬链线立管通过在弯曲段增加惯性体来改善其运动性能,从而达到适用标准。
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关键词
钢悬链线立管
立管弯曲段
立管触地点
惯性体
极限应力
疲劳
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职称材料
题名
非线性海床土对钢悬链式立管触地点动力响应和疲劳损伤影响分析
被引量：
7
1
作者
常爽
黄维平
杨超凡
机构
中国海洋大学工程学院
上海外高桥造船有限公司
出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2017年第2期67-74,82,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51179179
51239008)
文摘
基于钢悬链式立管(SCR)动力分析程序CABLE3D,采用大挠度柔性梁理论建立SCR的运动方程,将线性海床模型扩展为考虑海床土吸力的非线性海床模型,采用非线性有限元方法对控制方程进行离散,时域内积分采用Newmark-β法,开发出新的计算程序。通过算例分析上部浮体垂荡运动幅值、海床土剪切强度、海床土剪切强度梯度对SCR触地点区域动力响应和疲劳损伤的影响。分析结果表明:SCR触地点区域动力响应和疲劳损伤对上部浮体垂荡运动幅值和海床土剪切强度的变化较为敏感,疲劳损伤在触地点区域最大,远大于悬垂段和流线段,在设计过程中应采取一定的加强措施。
关键词
钢悬链式立管
非线性海床
触地点区域
动力响应
疲劳损伤
Keywords
Steel
Catenary
Riser
nonlinear
seabed
touch
down
zone
dynamic
response
fatigue
analysis
分类号
TE54 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
深海J型铺管法管线触地区域动力响应研究
被引量：
2
2
作者
王知谦
杨和振
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室
出处
《海洋技术》
北大核心
2014年第5期101-106,共6页
基金
国家自然科学重点基金资助项目(50739004)
国家自然科学基金资助项目(51379005)
文摘
J型铺管法是深海管线铺设安装最先进的方法之一,研究铺设过程中管线受浮体运动和海洋环境载荷的动力响应影响,有助于认识和提高J型铺管法管线铺设的安全性。通过管线的静态整体构型分析得出其力学关键位置,并对其做时域动力响应计算,着重探讨了不同波浪情况、浮体垂荡和纵荡运动幅值,以及顶部张力参数对管线应力水平动力响应的影响。研究表明:触地区域是深海J型铺管法管线的应力响应最大位置;波浪水动力载荷对管线的直接影响作用较小;铺管船等浮体的垂荡运动对管线触地区域的力学影响显著,纵荡运动的影响略低于垂荡运动;管线顶部施加的张力越大,触地区域动力响应减小,但减小有限。
关键词
海洋管线
深海安装
J型铺管法
触地区域
时域动力分析
Keywords
marine
pipeline
deep
sea
installation
J-lay
method
touch
down
zone
time
domain
dynamic
analysis
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
钢悬链线立管触地段的结构循环应变响应实验研究
3
作者
姜海洋
高福平
臧志鹏
机构
中国科学院力学研究所
出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2015年第4期11-18,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(11372319)
文摘
基于量纲分析理论,建立了钢悬链线立管(SCR)触地段的结构循环应变响应的相似准则。设计SCR立管触地段与土体相互作用装置,实验研究了典型工况下触地段床面形状变化对结构应变响应的影响。实验结果表明:水流载荷可使立管触地段下方土体局部冲刷的范围增大,立管结构应变幅值也相应增大;随着管土循环拍击作用和局部冲刷变形的发展,钢悬链线立管触地段的循环应变幅值逐渐增大并趋于稳定值;在立管脱离床面的瞬间,可观测到立管上缘拉应变突增的现象。拉应变突增幅度随着床面变形的发展逐渐增大,进而导致循环应变幅值的增加。
关键词
钢悬链线立管
触地段
流固土耦合
循环应变
Keywords
steel
catenary
riser
touch
-
down
zone
coupling
of
flow-structure-soil
interaction
cyclic
strain
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
一种通过增加弯曲段惯性体改善钢悬链线立管运动性能的方法
4
作者
刘浩
张宁
王火平
朱礼云
张宇
机构
中海石油(中国)有限公司深圳分公司
深圳清华大学研究院/清华大学深圳国际研究生院
清华大学深圳国际研究生院
出处
《海洋工程装备与技术》
2022年第1期37-45,共9页
文摘
本文介绍一种通过在靠近海底触地点的弯曲段增加惯性力来改善深水钢悬链线立管运动性能的方法,达到显著降低弯曲段的极限应力和疲劳损伤的目的。在弯曲段增加的惯性体,来自立管顶端浮体的动能经过惯性体的吸收和耗散以后,进一步传递到敏感的立管触地点的能量大为降低,从而改善钢悬链线立管,尤其在弯曲段的运动特性,最终降低触地点附近立管的应力、减少疲劳。本文采用有限元单元CABLE3D对惯性体的设计进行数值模拟。惯性体的引入可以有效地增加浮体运动和立管弯曲段运动的解耦,以低成本的方式使本不适用的简单钢悬链线立管通过在弯曲段增加惯性体来改善其运动性能,从而达到适用标准。
关键词
钢悬链线立管
立管弯曲段
立管触地点
惯性体
极限应力
疲劳
Keywords
steel
catenary
riser(SCR)
sagbend
touch
down
zone
(TDZ)
extreme
stress
riser
fatigue
分类号
P75 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非线性海床土对钢悬链式立管触地点动力响应和疲劳损伤影响分析
常爽
黄维平
杨超凡
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2017
7
下载PDF
职称材料
2
深海J型铺管法管线触地区域动力响应研究
王知谦
杨和振
《海洋技术》
北大核心
2014
2
下载PDF
职称材料
3
钢悬链线立管触地段的结构循环应变响应实验研究
姜海洋
高福平
臧志鹏
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2015
0
下载PDF
职称材料
4
一种通过增加弯曲段惯性体改善钢悬链线立管运动性能的方法
刘浩
张宁
王火平
朱礼云
张宇
《海洋工程装备与技术》
2022
0
下载PDF
职称材料
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