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基于ABAQUS对深水海底管道屈曲扩展进行了有限元分析。有限元分析采用Riks法,考虑Ramberg-Osgood材料非线性本构关系,模拟了在初始椭圆度缺陷下的系统压溃和屈曲扩展过程。通过有限元模拟对屈曲扩展压力与径厚比D/t关系进行了深入研究,并与DNVGL-ST-F101和API-RP-1111规范公式计算值进行比较,表明模拟分析所得各个海底管道径厚比D/t的屈曲扩展压力与DNVGL-ST-F101规范值相吻合,即使对于DNVGL-ST-F101超出规范公式适用范围的小径厚比(D/t≤15)的情况同样如此,表明在小径厚比条件下DNVGL-ST-F101屈曲扩展公式仍然适用。海底管道屈曲扩展有限元模拟方法和所得的结论对深水海底管道壁厚选择和止屈设计(尤其是小径厚比D/t≤15)有指导作用。 相似文献
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目前高密度聚乙烯(HDPE)输水管道设计和施工尚无统一的规范标准。为此,对HDPE输水管道的配重块、热熔焊接、内熔珠环切除和海上施工等关键技术进行分析,同时针对HDPE管材的粘弹性力学特性,采用ABAQUS有限元软件对HDPE输水管道的安装过程进行模拟计算。分析结果表明,配重块可保证管道安装及在位稳定性,一般按45%~80%的空管率确定单位长度管道上的配重块质量,配重块间距为1~2 m可以限制管道变形;热熔焊接一般参照丹麦DS/INF 70标准,热熔焊接过程中产生的熔珠环会阻碍清管器通过,增加输水阻力,使管道内滋生微生物,因此应切除内熔珠环;国内主要采用专用铺管船安装HDPE输水管道,宜采用增加托管架长度,减小张紧器张力的方法进行铺设,以保证HDPE管道的施工质量和安全。研究结果可为相关海上HDPE输水管道工程设计提供参考。 相似文献
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