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缓波型柔性立管构型优化及敏感性分析
被引量：
6
1
作者
于帅男
桑松
+3 位作者
曹爱霞
王胜利
盛景
张国猛
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2019年第1期104-109,共6页
针对缓波型柔性立管存在的波型较陡和浮子段张力较大的问题,对其进行优化,将单波构型优化为双波构型,运用集中质量法对改进前后的2种结构形式进行分析,确认双波构型在静力和动力响应下的张力及弯曲特性更优。在此基础上,对双波型柔性立...
针对缓波型柔性立管存在的波型较陡和浮子段张力较大的问题,对其进行优化,将单波构型优化为双波构型,运用集中质量法对改进前后的2种结构形式进行分析,确认双波构型在静力和动力响应下的张力及弯曲特性更优。在此基础上,对双波型柔性立管进行敏感性分析。在静力状态下,悬挂点和第2段浮子段末端对浮子段间隔和浮子段长度敏感;在动力响应下,悬挂段到第1段浮子段的张力变化和最小弯曲半径对浮子段间隔和大悬挂角非常敏感。研究得到的敏感性参数结论可作为缓波型柔性立管总体布置设计的参考。为提升缓波型柔性立管的性能,可合理增加浮子段与浮子段的间隔和悬挂角,但同时要满足规范的要求,避免关键部位动力响应过大。
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关键词
缓
波型
柔性
立
管
集中质量法
悬链线
双
波型
敏感性分析
原文传递
缓波型柔性立管涡激响应数值模拟
被引量：
2
2
作者
周岳
桑松
+1 位作者
曹爱霞
朱晓
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2021年第11期1479-1487,共9页
缓波型柔性立管的涡激振动问题是当前海洋工程界的研究热点。本文基于Milan尾流振子模型,通过OrcaFlex软件及悬链线方程,考虑缓波型柔性立管的几何非线性及三维效应,基于等效原则将缓波型柔性立管转换为直立立管进行分析,同时探讨了不...
缓波型柔性立管的涡激振动问题是当前海洋工程界的研究热点。本文基于Milan尾流振子模型,通过OrcaFlex软件及悬链线方程,考虑缓波型柔性立管的几何非线性及三维效应,基于等效原则将缓波型柔性立管转换为直立立管进行分析,同时探讨了不同浮子段覆盖率对缓波型柔性立管涡激振动特性的影响规律,给出了立管不同轴向位置处的运动轨迹,为揭示缓波型柔性立管涡激运动特征提供了借鉴。
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关键词
缓
波型
柔性
立
管
尾流振子
涡激振动
浮子
运动轨迹
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职称材料
非线性海床作用下缓波型柔性立管疲劳分析
被引量：
1
3
作者
王岩嵩
桑松
+3 位作者
曹爱霞
申富葵
周晓刚
马兵
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2022年第6期163-169,共7页
相较于传统的悬链线型立管,缓波型柔性立管能够有效改善立管的动力响应、强度及疲劳,达到延长其使用寿命的目的。基于集中质量法和非线性海床土模型,借助Orca Flex软件建立缓波型柔性立管的集中质量模型,并考虑非线性海床强度下和不同...
相较于传统的悬链线型立管,缓波型柔性立管能够有效改善立管的动力响应、强度及疲劳,达到延长其使用寿命的目的。基于集中质量法和非线性海床土模型,借助Orca Flex软件建立缓波型柔性立管的集中质量模型,并考虑非线性海床强度下和不同浮子段位置下缓波型柔性立管触地点的有效张力、弯矩和贯入深度。结果表明,缓波型柔性立管能有效改善立管触地区的动力响应,浮子段的合理布置可以有效改善立管的累计疲劳,延长其使用寿命。
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关键词
缓
波型
柔性
立
管
非线性海床
动力响应
疲劳分析
原文传递
多浮筒段缓波型立管向量有限元分析
4
作者
余杨
赵宇
+4 位作者
张振兴
吴晗
李振眠
张阳
傅一钦
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期561-574,共14页
单浮筒段的缓波型柔性立管存在着局部张力或者弯矩过大的情况,并且有着位型拱起过高等问题.针对单浮筒段的缓波型柔性立管存在的这些问题,对多浮筒段的缓波型柔性立管进行研究,基于Fortran通过向量式有限元(VFIFE)法建立了缓波型柔性立...
单浮筒段的缓波型柔性立管存在着局部张力或者弯矩过大的情况,并且有着位型拱起过高等问题.针对单浮筒段的缓波型柔性立管存在的这些问题,对多浮筒段的缓波型柔性立管进行研究,基于Fortran通过向量式有限元(VFIFE)法建立了缓波型柔性立管的数学模型,并且通过改变浮筒段的数量、浮筒段的间距、浮筒段的单位浮力、部分浮筒段的浮力损失、海流的速度、浮筒段的位置对多浮筒段的缓波型立管进行静力计算,分析上述条件的改变对静力平衡状态下的缓波型立管的影响;并在实际海况下模拟出悬挂点垂荡激振,对悬挂点垂荡激振下的多浮筒段缓波型立管开展响应特性研究,分析了管段中部的最大弯矩、悬挂点处的最大有效张力以及速度分量的整体动态分布变化.发现在不改变浮筒段单位浮力的情况下,仅通过调整浮筒段数量、间距或者位置是无法同时降低立管顶部的最大有效张力与立管中部的最大弯矩的.除此之外,立管的整体构型也需要进行考虑.只有兼顾浮筒段数量、间距以及位置这三者对立管中部的最大弯矩、悬挂点处的最大有效张力以及立管的整体构型的影响才能获得缓波型立管的最优布局;同时还发现,随着浮筒段数量的增加,多浮筒段缓波型立管能够更好地限制立管的纵向运动,这对限制立管的疲劳损伤有一定的现实意义.
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关键词
缓
波型
柔性
立
管
多浮筒段
向量式有限元
静力分析
动力分析
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职称材料
题名
缓波型柔性立管构型优化及敏感性分析
被引量：
6
1
作者
于帅男
桑松
曹爱霞
王胜利
盛景
张国猛
机构
中国海洋大学工程学院
青岛黄海学院智能制造学院
国家电投集团江苏电力有限公司
出处
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2019年第1期104-109,共6页
基金
山东省自然科学基金(ZR2016EEM04)
山东省重点研发专项(2017GHY15101)
+1 种基金
青岛市产业培育计划项目(17-6-3-26-gx)
山东省高等学校科学技术计划项目(J17KB018)
文摘
针对缓波型柔性立管存在的波型较陡和浮子段张力较大的问题,对其进行优化,将单波构型优化为双波构型,运用集中质量法对改进前后的2种结构形式进行分析,确认双波构型在静力和动力响应下的张力及弯曲特性更优。在此基础上,对双波型柔性立管进行敏感性分析。在静力状态下,悬挂点和第2段浮子段末端对浮子段间隔和浮子段长度敏感;在动力响应下,悬挂段到第1段浮子段的张力变化和最小弯曲半径对浮子段间隔和大悬挂角非常敏感。研究得到的敏感性参数结论可作为缓波型柔性立管总体布置设计的参考。为提升缓波型柔性立管的性能,可合理增加浮子段与浮子段的间隔和悬挂角,但同时要满足规范的要求,避免关键部位动力响应过大。
关键词
缓
波型
柔性
立
管
集中质量法
悬链线
双
波型
敏感性分析
Keywords
lazy wave flexible riser
lumped mass method
free-hang catenary
double-wave
sensitivity analysis
分类号
P756.2 [天文地球—海洋科学]
原文传递
题名
缓波型柔性立管涡激响应数值模拟
被引量：
2
2
作者
周岳
桑松
曹爱霞
朱晓
机构
中国海洋大学工程学院
青岛黄海学院智能制造学院
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2021年第11期1479-1487,共9页
基金
山东省自然科学基金项目(ZR2016EEM04)
山东省重点研发专项(2017GHY15101)
+1 种基金
青岛市产业培育计划项目(17-6-3-26-gx)
山东省高等学校科学技术计划项目(J17KB018)。
文摘
缓波型柔性立管的涡激振动问题是当前海洋工程界的研究热点。本文基于Milan尾流振子模型,通过OrcaFlex软件及悬链线方程,考虑缓波型柔性立管的几何非线性及三维效应,基于等效原则将缓波型柔性立管转换为直立立管进行分析,同时探讨了不同浮子段覆盖率对缓波型柔性立管涡激振动特性的影响规律,给出了立管不同轴向位置处的运动轨迹,为揭示缓波型柔性立管涡激运动特征提供了借鉴。
关键词
缓
波型
柔性
立
管
尾流振子
涡激振动
浮子
运动轨迹
Keywords
lazy-wave flexible riser
wake oscillator
vortex induced vibration
float
trajectory
分类号
TE58 [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
非线性海床作用下缓波型柔性立管疲劳分析
被引量：
1
3
作者
王岩嵩
桑松
曹爱霞
申富葵
周晓刚
马兵
机构
中国海洋大学工程学院
青岛黄海学院智能制造学院
出处
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2022年第6期163-169,共7页
基金
NSFC-山东省联合基金(U2106223)
山东省重大科技创新工程(2021CXGC010707)。
文摘
相较于传统的悬链线型立管,缓波型柔性立管能够有效改善立管的动力响应、强度及疲劳,达到延长其使用寿命的目的。基于集中质量法和非线性海床土模型,借助Orca Flex软件建立缓波型柔性立管的集中质量模型,并考虑非线性海床强度下和不同浮子段位置下缓波型柔性立管触地点的有效张力、弯矩和贯入深度。结果表明,缓波型柔性立管能有效改善立管触地区的动力响应,浮子段的合理布置可以有效改善立管的累计疲劳,延长其使用寿命。
关键词
缓
波型
柔性
立
管
非线性海床
动力响应
疲劳分析
Keywords
lazywave flexible riser
non-linear seabed
dynamic response
fatigue analysis
分类号
P756.2 [天文地球—海洋科学]
原文传递
题名
多浮筒段缓波型立管向量有限元分析
4
作者
余杨
赵宇
张振兴
吴晗
李振眠
张阳
傅一钦
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
天津大学天津市港口与海洋工程重点实验室
北部湾大学机械与船舶海洋工程学院
海洋石油工程股份有限公司
中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室
出处
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期561-574,共14页
基金
国家自然科学基金青年基金资助项目(51609169)
国家重点研发计划资助项目(2018YFC0310502)
广西科技重大专项资助项目(桂科AA17292007).
文摘
单浮筒段的缓波型柔性立管存在着局部张力或者弯矩过大的情况,并且有着位型拱起过高等问题.针对单浮筒段的缓波型柔性立管存在的这些问题,对多浮筒段的缓波型柔性立管进行研究,基于Fortran通过向量式有限元(VFIFE)法建立了缓波型柔性立管的数学模型,并且通过改变浮筒段的数量、浮筒段的间距、浮筒段的单位浮力、部分浮筒段的浮力损失、海流的速度、浮筒段的位置对多浮筒段的缓波型立管进行静力计算,分析上述条件的改变对静力平衡状态下的缓波型立管的影响;并在实际海况下模拟出悬挂点垂荡激振,对悬挂点垂荡激振下的多浮筒段缓波型立管开展响应特性研究,分析了管段中部的最大弯矩、悬挂点处的最大有效张力以及速度分量的整体动态分布变化.发现在不改变浮筒段单位浮力的情况下,仅通过调整浮筒段数量、间距或者位置是无法同时降低立管顶部的最大有效张力与立管中部的最大弯矩的.除此之外,立管的整体构型也需要进行考虑.只有兼顾浮筒段数量、间距以及位置这三者对立管中部的最大弯矩、悬挂点处的最大有效张力以及立管的整体构型的影响才能获得缓波型立管的最优布局;同时还发现,随着浮筒段数量的增加,多浮筒段缓波型立管能够更好地限制立管的纵向运动,这对限制立管的疲劳损伤有一定的现实意义.
关键词
缓
波型
柔性
立
管
多浮筒段
向量式有限元
静力分析
动力分析
Keywords
lazy-wave riser
multi-buoy section
vector form intrinsic finite element(VFIFE)
static analysis
dynamic analysis
分类号
P756.2 [天文地球—海洋科学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
缓波型柔性立管构型优化及敏感性分析
于帅男
桑松
曹爱霞
王胜利
盛景
张国猛
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2019
6
原文传递
2
缓波型柔性立管涡激响应数值模拟
周岳
桑松
曹爱霞
朱晓
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2021
2
下载PDF
职称材料
3
非线性海床作用下缓波型柔性立管疲劳分析
王岩嵩
桑松
曹爱霞
申富葵
周晓刚
马兵
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2022
1
原文传递
4
多浮筒段缓波型立管向量有限元分析
余杨
赵宇
张振兴
吴晗
李振眠
张阳
傅一钦
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
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