發(fā)布時間：2024-01-24 10:30

　　深水立管系統(tǒng)是深水油氣開發(fā)裝備中最為薄弱的構件之一,在風、浪、流以及頂部浮體運動的聯(lián)合作用下,立管端部和觸地段等局部位置會產生過度彎曲而導致立管發(fā)生強度破壞、屈曲破壞以及疲勞破壞等。深水立管系統(tǒng)中的彎曲抑制裝置為過度彎曲問題提供了有效的解決途徑。因此,本文依托國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)資助項目“南海深水油氣勘探開發(fā)關鍵技術及裝備重大項目——深水立管工程設計關鍵研究課題”,重點研究了深水立管彎曲抑制裝置的關鍵技術問題,主要內容包括：功能性接頭設計、靜水壓潰分析、徑向屈曲與屈曲擴展分析以及關鍵位置彎曲抑制結構設計等。 深水立管主要呈現柔性結構的特征,當其與剛性結構固定連接時,就會在連接處的立管結構中形成彎曲應力的高度集中區(qū)。在這種情況下,通常采用應力接頭結構作為過渡,以降低立管端部結構的彎曲應力集中程度。目前,有關應力接頭的大部分研究工作都集中在新型材料的應用和對現有結構的分析上,而應力接頭的設計工作主要還是憑借設計人員的實際工程經驗來進行的。因此,如果立管系統(tǒng)服役的平臺結構或海洋環(huán)境發(fā)生變化,就會給設計工作帶來很大的難度。針對這一問題,本文提出了應力接頭的設計原理和設計方法,并...

【文章頁數】：146 頁

【文章目錄】：
摘要
Abstract
CONTENTS
圖表目錄
主要符號表
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內外研究進展
        1.2.1 深水立管系統(tǒng)
        1.2.2 應力接頭的設計與分析
        1.2.3 深水立管的徑向屈曲與屈曲擴展
        1.2.4 鋼懸鏈線立管觸地段
    1.3 本文主要研究內容與研究思路
2 應力接頭的設計與分析
    2.1 設計原理及設計方法
        2.1.1 設計原理
        2.1.2 設計方法
        2.1.3 設計實例
    2.2 參數敏感性分析
        2.2.1 設計參數α_j的影響
        2.2.2 頂部張緊力T₀的影響
    2.3 設計結構的分析和校核
        2.3.1 設計結構的合理性
        2.3.2 設計結果的準確性
    2.4 含應力接頭的立管系統(tǒng)動力響應分析
        2.4.1 基礎數據
        2.4.2 動力響應分析結果
    2.5 含應力接頭的立管系統(tǒng)疲勞分析
        2.5.1 短期渦激振動疲勞分析
        2.5.2 長期渦激振動疲勞分析
    2.6 應力接頭設計軟件
        2.6.1 應力接頭設計軟件的結構及工作流程
        2.6.2 應力接頭設計軟件的相關界面
    2.7 小結
3. 深水鋼質立管的徑向屈曲及屈曲擴展研究
    3.1 深水立管的徑向屈曲及屈曲擴展理論
        3.1.1 理想立管壓潰屈曲分析的經典理論
        3.1.2 含缺陷立管壓潰屈曲分析的經典理論
        3.1.3 屈曲擴展的經典理論
    3.2 深水立管的徑向屈曲及屈曲擴展研究
        3.2.1 深水立管模型的建立
        3.2.2 想深水立管的壓潰屈曲分析
        3.2.3 具有初始橢圓度深水立管壓的潰屈曲分析
        3.2.4 聯(lián)合載荷作用下理想深水立管的徑向屈曲分析
        3.2.5 深水立管屈曲擴展的數值模擬分析
    3.3 小結
4. 新型SCR立管觸地段的設計與分析
    4.1 新型SCR立管觸地段的設計方法
        4.1.1 SCR立管設計方法
        4.1.2 新型SCR立管觸地段設計實例
    4.2 新型SCR立管觸地段的徑向屈曲及屈曲擴展分析
        4.2.1 新型SCR立管觸地段的壓潰屈曲分析
        4.2.2 聯(lián)合載荷作用下的新型SCR立管觸地段的徑向屈曲分析
        4.2.3 新型SCR立管觸地段的屈曲擴展分析
    4.3 新型SCR立管觸地段的動力響應分析
        4.3.1 SCR立管動力響應分析的基本理論
        4.3.2 SCR立管動力響應分析的環(huán)境數據
        4.3.3 SCR立管觸地段的動力響應分析結果及對比
    4.4 新型SCR管觸地段的疲勞分析
        4.4.1 環(huán)境載荷及S-N曲線的選取
        4.4.2 深水SCR立管的振動模態(tài)分析
        4.4.3 SCR立管的渦激振動疲勞損傷計算
        4.4.4 SCR立管觸地段的渦激振動疲勞分析結果及對比
    4.5 小結
5 結論與展望
參考文獻
創(chuàng)新點摘要
攻讀博士學位期間科研項目及科研成果
致謝
作者簡介



本文編號：3883655