摘要：低温柔性管道是海上浮式液化天然气装置系统(FLNG)的核心输运装备。针对低温柔性管道多材料、多层复合的结构设计难点,将其按照不同功能解耦成内衬层、抗拉铠装层以及辅助层三个关键结构层。基于神经网络模型(RBF)、Kriging模型以及响应面模型(RSM)三种建模方法建立了上述三个结构层响应分析的代理模型,并通过模型准确度的比较,发现RBF的误差均最小。在优化设计中,基于遗传算法分别对低温柔性管道上述关键结构层进行多目标优化设计。在内衬层结构的优化中,以质量及弯曲刚度最小为优化目标;在抗拉铠装层结构的优化中,以质量最小及拉伸刚度最大为优化目标;在辅助层结构的优化中,以质量、弯曲刚度及传热速率最小为优化目标。研究工作为低温柔性管道的结构提供了关键设计参数及理性的设计方法。

摘要：为完善波纹结构尺寸参数对管道力学性能影响规律的研究,以某浮式液化天然气用低温复合柔性管道为例,建立U型金属波纹管参数化三维有限元模型。在拉伸、弯曲和扭转载荷作用下,分析管道结构的刚度性能,进一步开展U型金属波纹管关键结构参数(如波高、波距和壁厚等)对管道结构刚度性能的敏感性研究。结果表明:U型金属波纹管的结构参数对管道的力学性能影响显著。计算分析发现的敏感性规律,对U型金属波纹管的结构设计提供理论基础。