漂浮软管的弯曲和动态特性分析

作     者：金邦杰 赵宏林 高强 胡栋 徐丽美 李忠利 Jin Bangjie;Zhao Honglin;Gao Qiang;Hu Dong;Xu Limei;Li Zhongli

作者机构：中国石油大学(北京) 复旦大学 河北泽邦塑胶科技有限公司 

基　　金："十三五"国家科技重大专项"基于深水功能舱的全智能新一代水下生产系统关键技术研究"(2016YFC0303700)的部分研究成果 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2019年第47卷第1期

页      码：37-43页

摘      要：国内对海上漂浮软管的理论研究较少,软管的设计生产和维护缺乏理论依据。为此,对漂浮软管的弯曲和动态特性进行了分析。建立了漂浮软管的有限元模型。在进行弯曲特性分析时,通过施加适当弯矩,记录软管上点的位置变化,求解得到软管各管段的挠度大小,进而求得软管弯曲刚度和等效弹性模量。在进行软管动态分析时,将软管简化为一根梁,利用等效方法求得简化后软管的等效材料参数。基于软管工况时的漂浮状态,对Morison方程进行改进,推导出软管受到的波浪载荷。通过瞬态分析得到软管各部位受到载荷大小随时间的变化情况。分析结果表明,多个周期的波浪载荷相互叠加影响,使得漂浮软管中间处的变形量和两端处的弯矩随时间的变化关系呈现复杂的形状,因此软管两端处要做加强处理,中间位置处材料要具有相对较高的抗拉伸和弯曲特性。研究结果对漂浮软管的设计生产具有重要的参考作用。

主 题 词：漂浮软管 有限元模型 弯曲特性 等效材料参数 Morison方程 瞬态分析 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2019.01.007

馆 藏 号：203458027...