顶张力立管顺流向动力响应及疲劳的研究.pdf

谨以此论文献给辛勤培育我的母校一中国海洋大学,献给我敬爱的导师一郭海燕教授,献给含辛茹苦抚养我成人的父母,以及所有关心我、帮助我的人李洪春
顶张力立管顺流向动力响应及疲劳研究
熔堑签字日岘。年钼夕日学位论文版权使用授权书签字日期巍年衫月夕日独创声明皇业┮胖蹦顾置噩挂型壹明丝苟怪或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。C的学位论文在解密后适用本授权书学位论文作导师签字:
顶张力立管沉飨蚨ο煊捌@脱芯摘要海洋立管是海面作业平台与海底井口间的主要连接件,是海洋油气开发的重要设施,也是油气开发系统中最薄弱的构件之一。立管运行期间受力复杂,主要承受波浪、海流的作用,同时受到浮动平台运动的影响,通常做周期性的振动,长期作用下立管将产生疲劳破坏,造成严重的环境污染和经济损失。因此,对海洋立管进行动力响应和疲劳研究具有重要的科学意义和工程应用价值。本文使用通用有限元软件韵钫帕α⒐茉诓ɡ恕⒑A鳌⒏√逶硕等作用下的顺流向动力响应进行了计算。基于软件计算结果,在中对立管位移、应力、弯曲应力等数据作进一步分析,编制了雨流计数法程序,运用叻ê蚉线性累积疲劳损伤理论,对立管的疲劳损伤进行了研究。分析结果表明,立管固有频率随着顶张力的增大而增大,随着约束的增加而增大。在不同波高、相同周期的波浪作用下,立管激发的振型一致,波高越大,响应幅值越大,疲劳损伤越大;不同周期,相同波高的波浪作用下,立管激发的振型可能不同,波浪周期同立管自振周期较为接近时,响应幅值较大,疲劳损伤越大。波浪、海流共同作用时,立管在只有海流作用时的静平衡位置附近振动,立管项部和底部附近的弯曲应力和疲劳损伤较大。浮体有静偏移时,底部附近的弯曲应力明显增大,疲劳损伤随之增大,但偏移大小对疲劳损伤影响不大;浮体水平运动将急剧增大底部附近的弯曲应力和疲劳损伤。适度增大顶张力,可以减小立管底部的弯曲应力和疲劳损伤。关键词:顶张力立管;顺流向:动力响应;疲劳
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