頂張力立管順流向動力響應(yīng)及疲勞研究.pdf

1、海洋立管是海面作業(yè)平臺與海底井口間的主要連接件,是海洋油氣開發(fā)的重要設(shè)施,也是油氣開發(fā)系統(tǒng)中最薄弱的構(gòu)件之一。立管運行期間受力復(fù)雜,主要承受波浪、海流的作用,同時受到浮動平臺運動的影響,通常做周期性的振動,長期作用下立管將產(chǎn)生疲勞破壞,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和經(jīng)濟損失。因此,對海洋立管進行動力響應(yīng)和疲勞研究具有重要的科學(xué)意義和工程應(yīng)用價值。
　　 本文使用通用有限元軟件ANSYS,對頂張力立管在波浪、海流、浮體運動等作用下的順流向動

2、力響應(yīng)進行了計算?；谲浖嬎憬Y(jié)果,在MATLAB中對立管位移、應(yīng)力、彎曲應(yīng)力等數(shù)據(jù)作進一步分析,編制了雨流計數(shù)法程序,運用S-N曲線法和Palmgren-Miner線性累積疲勞損傷理論,對立管的疲勞損傷進行了研究。
　　 分析結(jié)果表明,立管固有頻率隨著頂張力的增大而增大,隨著約束的增加而增大。在不同波高、相同周期的波浪作用下,立管激發(fā)的振型一致,波高越大,響應(yīng)幅值越大,疲勞損傷越大;不同周期,相同波高的波浪作用下,立管激發(fā)的振