本文選題：超深水　切入點(diǎn)：水下分離器　出處：《中國海上油氣》2017年01期

【摘要】：針對(duì)超深水水下分離器接管焊縫應(yīng)力集中問題,考慮深水高外壓載荷工況,引入子模型技術(shù),提出了嵌入式接管焊接結(jié)構(gòu)分析方法,基于路徑映射技術(shù)研究了水下分離器樣機(jī)馬鞍形焊縫焊趾處的應(yīng)力集中系數(shù)分布規(guī)律,并分析了切割孔半徑、焊趾傾角和焊趾過渡圓弧半徑等3個(gè)幾何參數(shù)對(duì)馬鞍形焊縫焊趾應(yīng)力集中系數(shù)分布的影響,結(jié)果表明:水下分離器樣機(jī)不同接管焊趾應(yīng)力集中系數(shù)分布不同,接管位置對(duì)焊趾應(yīng)力集中系數(shù)分布沒有影響;切割孔半徑?jīng)Q定焊趾應(yīng)力集中系數(shù)分布形式,減小焊趾傾角,增加焊趾過渡圓弧半徑能夠改善焊趾處的應(yīng)力集中,但焊趾過渡圓弧半徑作用有限。以所研究的水下分離器樣機(jī)為對(duì)象,設(shè)計(jì)了高壓艙實(shí)驗(yàn),制定了測點(diǎn)貼片方案,捕捉到了接管焊趾處應(yīng)力集中系數(shù)分布特征點(diǎn),而且數(shù)值分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,表明本文構(gòu)建的數(shù)值模型具有較高精度,可為嵌入式接管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。
[Abstract]:In view of the stress concentration of the nozzle weld of the ultra-deep water underwater separator, considering the high external pressure load in deep water and introducing the sub-model technology, the analysis method of the welding structure of the embedded nozzle is proposed. Based on the path mapping technique, the stress concentration factor distribution at the toe of saddle weld of the underwater separator prototype is studied, and the radius of the cutting hole is analyzed. The effect of three geometric parameters, such as toe inclination angle and arc radius of welding toe, on the distribution of stress concentration factor of saddle weld toe is studied. The results show that the distribution of stress concentration factor of welding toe is different with different nozzle of underwater separator prototype. The nozzle position has no effect on the stress concentration coefficient distribution of the welded toe, the radius of the cutting hole determines the distribution form of the stress concentration factor of the weld toe, the inclination angle of the weld toe is reduced, and the stress concentration at the welding toe can be improved by increasing the arc radius of the welding toe. But the radius of welding toe transition arc is limited. Taking the prototype of underwater separator studied in this paper as an object, the experiment of high pressure chamber is designed, the measuring point patch scheme is established, and the characteristic point of stress concentration factor distribution at the welding toe of the nozzle is captured. The numerical analysis results are in good agreement with the experimental results, which indicates that the numerical model constructed in this paper has a high accuracy and can be used as a reference for the design of embedded nozzle structure.
【作者單位】： 中國石油大學(xué)(華東)海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心;
【基金】：國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)“水下分離器關(guān)鍵技術(shù)研究(編號(hào):2013AA09A213)” 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目“深水水下分離器承壓結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性分析(編號(hào):14CX06123A)”部分研究成果
【分類號(hào)】：TE953;TG404

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