检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库博看期刊

含内部冲刷腐蚀损伤的90°弯管屈曲压力的研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第2期53卷 111-121页

作者：余建星金成行王华昆余杨王昭宇谭玉娜水利工程仿真与安全国家重点实验室(天津大学) 天津300072 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

针对深海油气输送管道中含冲刷腐蚀损伤的90°弯管的屈曲问题,建立了一种更符合实际损伤的简化模型,得到了冲刷腐蚀屈曲类型分布图,提出了一个按不同分类屈曲形式计算含冲刷腐蚀损伤的90°弯管屈曲压力的显式经验表达式.根据试验数据,... 详细信息

针对深海油气输送管道中含冲刷腐蚀损伤的90°弯管的屈曲问题,建立了一种更符合实际损伤的简化模型,得到了冲刷腐蚀屈曲类型分布图,提出了一个按不同分类屈曲形式计算含冲刷腐蚀损伤的90°弯管屈曲压力的显式经验表达式.根据试验数据,建立了含冲刷腐蚀损伤的90°弯管的原尺寸模型,通过用户自定义Python程序实现自主调整冲刷腐蚀的损伤参数(轴向范围、周向宽度、径向深度)及管道几何参数(椭圆度、径厚比和腐蚀比).通过将自定义程序嵌入Abaqus有限元软件,建立了冲刷腐蚀简化模型,开展系统的敏感性分析.分析表明,径向最大腐蚀深度会限制轴向范围影响和周向宽度影响程度,且径向最大腐蚀深度和冲刷腐蚀轴向范围会影响弯管模型的屈曲类型,出现了3种屈曲模态,研究表明不同的损伤参数导致3种不同屈曲模态:①A类屈曲,弯管端部及其附加直管部位率先发生屈曲;②B类屈曲,冲刷腐蚀最大深度截面的环向φ=45°处率先发生屈曲;③C类屈曲,冲刷腐蚀最大深度处率先发生屈曲.依据屈曲类型划分出冲刷腐蚀屈曲类型分布图.根据数值模拟和敏感性分析结果,结合多参数非线性回归分析,建立了无量纲屈曲压力pc/py和椭圆度Δ、径厚比α、弯径比λ、无量纲腐蚀深度De,m/t、腐蚀比α之间的经验公式.本文的研究结果可为冲刷腐蚀作用下的海底油气输送弯管的屈曲强度评估提供依据.

关键词：冲刷腐蚀 90°弯管屈曲压力数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

静水压力作用下夹层管道屈曲性能分析

静水压力作用下夹层管道屈曲性能分析

作者：陈牧原浙江大学

学位级别：硕士

近年来,人类对能源不断增长的需求极大地加快了油气资源的开采与消耗。与此同时,由于陆地和浅海石油资源的逐渐耗尽,如何从偏僻遥远、环境恶劣的地区开采运输油气成为工程师们面临的一个新的挑战。而夹层管作为一种新颖的设计理念,被用... 详细信息

近年来,人类对能源不断增长的需求极大地加快了油气资源的开采与消耗。与此同时,由于陆地和浅海石油资源的逐渐耗尽,如何从偏僻遥远、环境恶劣的地区开采运输油气成为工程师们面临的一个新的挑战。而夹层管作为一种新颖的设计理念,被用来从深水及超深水寒冷环境中运输油气资源。本文的主要目标就是研究这种新系统在高静水压力作用下的屈曲性能。在深水及超深水环境中,管道在安装和运行的过程中都将受到极大的静水压力。本文首先运用解析方法,在一系列假设的基础上,通过求解系统特征方程的最小特征值来计算夹层管在静水压力作用下弹性屈曲压力的近似值。并发现随着结构参数的变化,夹层管将出现两种不同的屈曲现象。文中还介绍了两种简化方法并对其进行误差分析。由于解析法建立在弹性变形的基础上,并未考虑材料的塑性变形,因此在实际工程的应用中将受到限制。为了提高研究精度,文中运用有限元方法建立夹层管外压作用下的数值模型,并通过算例分析来研究夹层管在高静水压力作用下的受力性能和屈曲响应。与单层管对比发现,夹层管的屈曲压力以及变形能力都得到了很大的提高,并且夹层管有着不同的特征路径。文中还通过广泛的参数分析,运用有限元方法研究了一系列结构参数对夹层管结构性能的影响,包括内外管的厚度、夹芯层的厚度与刚度、管道的钢材等级以及内部的黏结特性。参数的改变对夹层管的屈曲压力和变形能力都有很大的影响,甚至会改变系统的特征路径。此外,基于有限元分析结果,我们介绍了一个经验公式。将其计算结果与有限元分析以及模型试验结果进行对比发现,其误差较小,能提供较大的精度的屈曲压力计算值。

关键词：夹层管静水压力屈曲压力解析法有限元分析参数分析

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

含内部随机点蚀的2D圆环管道模型屈曲研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第12期52卷 1219-1226页

作者：余建星金成行余杨王华昆谭玉娜水利工程仿真与安全国家重点实验室(天津大学) 天津300072 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

通过建立有限元模型分析了内部随机点蚀对外压作用下2D圆环屈曲压力的影响.由于管道内部多相流侵蚀-腐蚀的影响,管道极易在6点钟方向产生内部沟槽腐蚀和点腐蚀,进而导致管道损坏失效.内部腐蚀是造成深海管道损坏失效的重要因素,针对内... 详细信息

通过建立有限元模型分析了内部随机点蚀对外压作用下2D圆环屈曲压力的影响.由于管道内部多相流侵蚀-腐蚀的影响,管道极易在6点钟方向产生内部沟槽腐蚀和点腐蚀,进而导致管道损坏失效.内部腐蚀是造成深海管道损坏失效的重要因素,针对内部随机点蚀对管道屈曲压力影响的问题,将用户自定义的Python程序嵌入Abaqus有限元数值模拟软件进行研究.把管道简化为2D圆环模型,利用Python程序中均匀分布随机数生成器,建立多个随机点蚀圆片模型;根据内部随机点蚀的特点,采用随机数发生器得到在2D圆环内表面3点钟到9点钟方向随机分布的点蚀坐标;在整体坐标系下完成模型装配后,运用Abaqus软件中的布尔切割运算功能建立了含内部随机点蚀的2D圆环有限元模型.使用上述模型研究了外压作用下内部随机点蚀对圆环屈曲压力的影响,模型校准后基于该2D圆环模型开展了参数敏感性分析,研究结果表明椭圆度、径厚比和腐蚀比是影响2D圆环屈曲压力折减系数的主要因素.基于多参数非线性回归分析,建立了椭圆度、径厚比和腐蚀比3个参数对外压作用下含内部随机点蚀2D圆环屈曲压力折减的经验公式.研究结果可为内部随机点蚀作用下的海底管道的极限强度评估和剩余寿命分析提供参考.

关键词：随机点蚀深海管道屈曲压力敏感性分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

外压作用下结构参数对夹层管屈曲性能的影响

科技通报 2016年第4期32卷 99-105,151页

作者：陈牧原张永茂朱汉华浙江大学建筑工程学院杭州310058 中国电建集团租赁有限公司北京100160 浙江省公路管理局杭州310009

为研究深海夹层管的屈曲问题,运用有限元软件ABAQUS建立在静水压力作用下夹层管的数值模型,考虑夹芯层与内外管不同的黏结方式,阐明了一系列结构参数对夹层管屈曲压力与特征路径的影响机理。结果表明:随着参数变化,夹层管存在三种不同... 详细信息

为研究深海夹层管的屈曲问题,运用有限元软件ABAQUS建立在静水压力作用下夹层管的数值模型,考虑夹芯层与内外管不同的黏结方式,阐明了一系列结构参数对夹层管屈曲压力与特征路径的影响机理。结果表明:随着参数变化,夹层管存在三种不同的特征路径;夹芯层与内外管的黏结方式对夹层管的屈曲性能有着十分明显的影响;增大内外管的厚径比和钢材等级能够提高夹层管的屈曲失稳压力,而改变夹芯层的厚度和刚度不仅能提高夹层管的屈曲压力,甚至还能改变结构的特征路径类型。

关键词：夹层管静水压力屈曲压力结构参数

椭圆变形管道非开挖修复内衬弹性屈曲性能研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

安全与环境工程 2023年第3期30卷 129-135,144页

作者：刘瀚马保松闫雪峰赵雅宏史国棚中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 中山大学土木工程学院广东珠海519082

非开挖内衬技术广泛应用于城市地下管网的修复,对于保护城市环境和保障地下管网结构安全具有重要意义。然而原有管道的椭圆变形缺陷会降低新建内衬管的结构稳定性。将几种不同的椭圆变形管道内衬临界屈曲压力计算数学模型进行了对比,分... 详细信息

非开挖内衬技术广泛应用于城市地下管网的修复,对于保护城市环境和保障地下管网结构安全具有重要意义。然而原有管道的椭圆变形缺陷会降低新建内衬管的结构稳定性。将几种不同的椭圆变形管道内衬临界屈曲压力计算数学模型进行了对比,分析了现有规范中计算方法的不足,并基于最小势能原理和非线性理论,通过椭圆局部曲率方程推导出内衬的结构势能,建立起原有管道椭圆变形后柔性内衬管在外部静水压力作用下屈曲压力计算的数学模型;通过理论模型计算结果与有限元数值模拟结果进行对比,发现两者计算得到的内衬临界屈曲压力的计算误差基本上在10%以内;分析了不同椭圆度和内衬尺寸比(DR)值对内衬临界屈曲压力的影响规律,并通过与其他计算模型进行对比,验证了本文提出的计算模型在不同DR值内衬设计时的优势。

关键词：椭圆变形管道非开挖修复内衬屈曲压力椭圆度

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

深水卷管铺设过程中管道的关键力学问题研究

深水卷管铺设过程中管道的关键力学问题研究

作者：王彦辉大连理工大学

学位级别：硕士

随着浅海油气资源的日益枯竭,海洋油气开采逐渐由浅海向深海前进。而海底油气的运输主要依靠海底管道,因此,如何将陆地上的管道安全铺设到海底是一个具有挑战性的工作。当前,卷管式铺管法作为深海管道铺设的主要方法之一,由于铺设效率... 详细信息

随着浅海油气资源的日益枯竭,海洋油气开采逐渐由浅海向深海前进。而海底油气的运输主要依靠海底管道,因此,如何将陆地上的管道安全铺设到海底是一个具有挑战性的工作。当前,卷管式铺管法作为深海管道铺设的主要方法之一,由于铺设效率高、铺设费用低,所以在世界范围内得到广泛应用。但是,在卷管铺设过程中,管道发生数次的弯曲变形,同时使管道发生大塑性变形,卸载后管道留有很大的残余椭圆度和残余应力,进而严重降低管道的屈曲压力和疲劳寿命。因此,研究卷管铺设中管道的塑性变形过程,及其对管道的临界屈曲压力和疲劳寿命的削减程度是非常重要的。首先,利用有限元软件ABAQUS建立更加符合实际工况的卷管铺设的有限元模型,并对管道进行了卷管铺设过程的动态仿真分析,研究了管道在卷管铺设过程中管道的轴向应力应变历史、应力-应变关系以及管道的弯曲曲率、截面椭圆度历史,并且验证了模型的准确性。其次,通过对多种不同工况进行数值模拟,然后进行参数敏感性分析,研究了不同的管道外径、径厚比、钢材级别对管道椭圆度损伤的影响。然后,把卷管铺设后带有椭圆度损伤的管道作为初始模型,在外压载荷下进行非线性屈曲分析,计算出带残余椭圆率管道的临界屈曲压力,并且和完好管道的塑性屈曲理论值进行对比。最后,把卷管铺设后带有残余应力的一段管道作为海底悬跨管道,计算其发生涡激振动时管道的应力时程,得到管道的应力幅值和平均应力,然后基于线性累积损伤理论和修正的S-N曲线计算悬跨管道的疲劳寿命,研究了残余应力对管道疲劳寿命的削减程度。

关键词：卷管式铺管法塑性变形椭圆度屈曲压力疲劳寿命

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

深水水下油气输送夹层管的失效分析

深水水下油气输送夹层管的失效分析

作者：詹玮湖南大学

学位级别：硕士

油气资源是当前世界上主要的能源供给,随着社会经济的快速发展,人们对于油气资源的开采已经从浅海转向深海,对于深水水下结构物的性能分析是当前我国发展海洋石油事业的重要方向。海洋管道结构作为海洋油气生产系统中的“生命线”,对其... 详细信息

油气资源是当前世界上主要的能源供给,随着社会经济的快速发展,人们对于油气资源的开采已经从浅海转向深海,对于深水水下结构物的性能分析是当前我国发展海洋石油事业的重要方向。海洋管道结构作为海洋油气生产系统中的“生命线”,对其结构性能进行深入研究具有现实意义和必要性。由于深水环境中的高静水压力,因此本文将重点放在海洋管道结构在静水压力作用下的屈曲失效问题的研究上。本文首先通过理论推导,提出了针对厚壁管的临界压力计算式,并将其扩展到夹层管临界屈曲压力的计算。而后又利用ABAQUS有限元软件建立了深水水下夹层管的有限元数值模型,对于夹层管结构分别进行了非线性屈曲数值模拟以及特征值屈曲数值模拟分析,探讨了结构参数对夹层管屈曲特性影响。本文主要分为4章,主要内容如下:(1)介绍了深水水下夹层管结构,引出了夹层管结构在使用过程中面临的屈曲失效问题,整理了前人关于管道屈曲问题的研究,说明了本文研究内容的必要性。(2)通过在厚壁圆管中引入塑性屈服层和开裂层的方法,理论推导出了厚壁圆管在外压作用下的临界屈曲压力求解公式,并且基于层间无粘结假设,将该方法推广应用到非粘结夹层管结构临界屈曲压力的计算,利用本文的计算方法对于单层管和夹层管的临界屈曲压力进行了计算,并与现有的研究结果进行了比较,验证了计算方法的合理性。(3)叙述了利用有限元数值法进行结构分析的具体流程,总结了ABAQUS中对结构进行屈曲分析的方法,具体介绍了利用有限元数值法对于管道结构进行屈曲稳定性分析的理论基础。(4)运用有限元方法建立了外压作用下夹层管的数值计算模型,对中间层材料为应变硬化水泥基的夹层管进行了非线性屈曲分析和特征值屈曲分析,通过广泛的参数分析,研究了几何参数以及材料参数对夹层管结构屈曲性能的影响。

关键词：夹层管屈曲压力解析法有限元分析非线性屈曲分析

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

结构不破坏实验的灰色预测方法

华中理工大学学报 1995年第5期23卷 75-78页

作者：李天匀熊伟王平郑衍双华中理工大学船舶与海洋工程系

运用灰色系统理论迅速而准确地预测了结构弹性屈曲破坏压力。利用实测应变值，在一定物理意义下建立ＧＭ（１，１）灰色模型，得到灰指数律的响应函数；提高了预测精度和实验效率，试验表明本方法是有效的。

关键词：灰色预测屈曲压力不破坏实验船舶结构