含凹陷海底管道屈曲機理的數(shù)值模擬.pdf

1、海底管道在服役和安裝的過程中，容易產(chǎn)生一定的凹陷。在外部載荷的作用下，極易發(fā)生屈曲現(xiàn)象。因此對于含凹陷海底管道屈曲機理的研究具有重要意義。
　　本文選取含球形凹陷和橢球性凹陷的圓管作為研究對象，外壓和彎矩作為研究的外部載荷，彎矩方向選擇使凹陷位于受壓面時的方向。通過ABAQUS軟件進行屈曲機理的非線性數(shù)值模擬研究和分析。本文的主要研究內容和結論如下:
　　(1)建立了含凹陷海底管道的有限元模型，通過尺寸相關性的分析，簡化了球

2、形和橢球形壓頭的尺寸，并通過與現(xiàn)有的實驗和模擬數(shù)據(jù)驗證了該模型的有效性。
　　(2)通過純外壓、純彎矩作用下含球形和橢球形凹陷海底管道屈曲過程的模擬研究，得到了管道屈曲過程與凹陷深度、凹陷長寬比和管道徑厚比的規(guī)律。建立了純載荷作用下載荷臨界值的擬合公式。
　　(3)通過不同的加載路徑分別進行含球形凹陷和橢球形凹陷海底管道屈曲機理的數(shù)值模擬，得到了外壓和彎矩同時作用下，無量綱屈曲載荷值隨主要影響因素的變化規(guī)律，分析了組合載荷作