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相似文献
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1.
提出了一种对内孤立波与深海立管相互作用耦合数值模拟方法。流场采用内孤立波数值水槽方法进行模拟,结构响应采用基于薄壳理论的有限元方法进行计算,采用一种将流场和结构响应数据进行实时传输的方法,实现了流体与固体之间的耦合数值模拟。对内孤立波作用下某长径比为1 200的深海立管载荷及其动力响应特性进行了数值模拟与分析。结果表明内孤立波不仅会对深海立管产生突发性剪切载荷作用,而且还会使立管产生大幅度变形响应现象,因此在深海立管设计与应用中,内孤立波的影响是不可忽视的。研究表明,该方法为研究内孤立波作用下深海立管动力特性及其工程预报相关问题提供了一种有效的手段。  相似文献   

2.
林海花  孙承猛  石强 《海洋工程》2020,38(6):142-150
KK型管节点是自升式平台桁架式桩腿中的一种管节点,其应力集中系数是影响桩腿疲劳寿命的重要参数。应力集中系数与管节点的几何形式密切相关,为分析KK型管节点应力集中系数对几何参数的敏感性,利用ANSYS软件对某KK型管节点进行几何参数化建模,利用有限元数值模拟方法对各工况下的热点应力进行分析,并分别计算各相应工况下的名义应力,然后将热点应力与名义应力相比得到不同几何参数下的热点应力集中系数。对计算结果进行整理分析,得到了KK型管节点应力集中系数对无量纲几何参数的敏感性规律。结果表明,应力集中系数与撑杆受力状态、管节点结构形式有关,在满足结构布置、建造工艺和其他安全性指标的前提下,分析结果能够为KK型管节点的结构设计和疲劳分析提供技术支撑。  相似文献   

3.
TY型管节点局部柔度的参数分析及试验研究   总被引:2,自引:1,他引:2  
由于海洋平台管节点的局部柔度对平台结构的静动力性能有重要影响,如何确定各类管节点的局部柔度成为一个重要的研究课题。本文用半解析方法计算了海洋平台中一类常见的管节点──TY型管节点的局部柔度,并用回归方法得出了计算TY型管节点局部柔度矩阵中各元素的参数公式。本文还介绍了对一组TY型管节点PVC塑料模型进行的局部柔度试验。参数公式计算结果与模型试验结果的比较表明,本文得出的参数公式是基本可靠的,建议可在海洋平台总体结构分析中使用。  相似文献   

4.
海底埋设高温管道隆起屈曲数值模拟研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
高温是引发海底管道整体屈曲失效的主要因素,而海床上存在的局部隆起使得高温埋设管道更加容易发生隆起屈曲。这里重点研究海底埋设高温管道发生隆起屈曲的临界温度载荷及其影响因素,提出了一种简化的数值模拟分析模型,同已有的相关实验结果比较表明,本方法可以较好地近似计算高温管道的隆起屈曲。基于本方法开展的参数分析,得到了管道覆土高度、混凝土配重层厚度、海床不平整对海底高温管道发生隆起屈曲的影响趋势。  相似文献   

5.
本文采用光弹性试验方法,对不同管径比的T型管节点,沿相贯线不同部位的焊缝结构形式的模型,进行了应力分析。并在测定不同参数的管节点相贯焊缝处应力集中系数的基础上,合理地设计了九种不同参数的T型管节点相贯焊缝的外形尺寸。这对海洋平台管节点抗脆性破坏性能和改善平台管节点相贯焊缝的疲劳寿命有着重要的作用。  相似文献   

6.
随着海上风电技术的快速发展,海上风电逐渐由浅海走向深海,海上风电基础结构型式将逐渐由固定式发展到漂浮式。在浮式风电结构的模型实验中,风机载荷的模拟是保证实验效果的重要因素。针对浮式风电结构模型实验中风机载荷的模拟问题,提出了一种新型的基于气流喷射、利用气流反作用力模拟风机载荷的实验方法并进行了初步验证。通过标定得到气流控制信号与反作用力的关系,将数值模拟得到的原型风机载荷时程转换为相应的控制信号,同时针对实验装置对气流变化的响应特性,对控制信号进行频域和时域修正,驱动气流喷射以模拟风机作用力和力矩。经过实验验证,载荷模拟装置产生的载荷在时域和频域上都能与模型实验所需风机载荷保持较好的一致性,证明该方法可行。  相似文献   

7.
海洋平台管节点局部柔度对平台结构的名义应力、变形、构件的稳定性及振动周期、模态等均有不可忽视的影响,这一现象对深水平台尤为重要。对管节点局部柔度的研究,近年来已逐渐引起了注意。本文用半解析法对T、Y型管节点在轴力与面内弯矩作用下的局部柔度进行了计算,所得的结果与国外已有的经验公式与试验结果比较,证明是足够精确的,从而证明了本文的方法可准确有效地用以确定管节点的局部柔度。为了说明管节点局部柔度对平台结构的影响,文中给出了对一简单结构分别用传统方法和计及节点局部柔度的方法计算的结果及比较。  相似文献   

8.
杨旭  孙丽萍  艾尚茂 《海洋工程》2013,31(1):95-102
随着我国海洋石油工业不断向深水发展,深水柔性管即将获得广泛应用。深水柔性管结构形式复杂,其抗拉层螺旋钢缆在铺管安装和弯曲过程中可能受到轴向压载荷,产生鸟笼现象和侧向屈曲失效,是当前柔性管开发中的研究热点。介绍了国外在柔性管抗拉层钢缆受压载荷失稳的数值模拟和试验研究现状,为我国开展柔性管开发提供参考。  相似文献   

9.
海底埋设双层管管道隆起屈曲分析是海洋管道设计的重要技术之一。在管道隆起屈曲分析中实现管土作用和内外管相互作用的准确模拟一直是工程应用追求的目标,也是其中的难点。利用管土作用单元和管中管单元等技术,建立了海底埋设双层管管道隆起屈曲分析有限元模型。该模型不但考虑了管道初始形状、压力、温差载荷、管道材料非线性等常规因素,还考虑了非线性管土作用和内外管相互接触作用,并能对管道屈曲前和屈曲后全程进行模拟。应用该模型,计算了一条高温高压埋设双层管管道隆起屈曲过程中的应力等。算例表明该模型有较好收敛性,能对一般海底高温高压埋设双层管管道隆起屈曲进行准确模拟。  相似文献   

10.
采用卷管法铺设管道时,管道和铺设设备之间的接触作用十分复杂,并且管道在弯曲过程中将会产生塑性变形并可能发生局部屈曲,导致管道失效。基于有限元模型(FEM)实时模拟卷管法安装的整个过程,研究管道与铺设设备之间的接触作用;分析管道对于环境载荷和船体运动的动态响应;获得管道的应力应变值以校核局部屈曲。研究结果表明,管道弯矩大部分来源于管道与安装设备间的接触作用,而环境载荷及船体运动对管道的弯曲应力影响较小。  相似文献   

11.
海底管线是海洋油气工程中主要的输送手段。在工作状态下,受高温高压的影响,深海管线可能会发生水平向整体屈曲。随海洋油气作业水深的增大,施加于管线的温度和压强也逐渐增加,导致管线产生较大的屈曲位移和截面应力,使得截面产生塑性应变。本文采用数值模拟方法,对海底管线整体屈曲过程中塑性区的分布及其与整体屈曲影响因素的关联性、塑性变形对水平向变形的影响和塑性变形造成的截面椭圆度的变化规律进行分析,研究塑性变形对整体屈曲过程影响的规律。  相似文献   

12.
武行  赵海盛  李昕 《海洋工程》2021,39(3):72-82
在深海环境中,海底管线不仅承受较高外压,还会因为海水及运输介质的常年侵蚀而形成腐蚀缺陷,而腐蚀缺陷往往会导致管道的外压承载力下降。基于壳体稳定性理论,建立了含有非对称局部壁厚减薄管道在外压作用下的屈曲压力理论公式。公式具有广泛的适用性,当内、外局部壁厚减薄深度相等时,可用于计算含有对称局部壁厚减薄管道屈曲压力,而当内部或外部缺陷深度为零时,便可用于计算只含外部或者内部腐蚀缺陷的管道屈曲压力。通过有限元分析验证了该公式的正确性,结果表明公式可以准确预测不同缺陷位置及尺寸时管道的屈曲压力。详细研究了局部壁厚减薄缺陷位置、长度和深度等参数对屈曲压力的影响。研究表明,局部腐蚀对管道的屈曲压力产生重要影响,尤其当腐蚀角度和深度较大时,在腐蚀形成初期就会造成管道的承载力急剧下降,并且管道的屈曲压力与缺陷的径向位置有关,腐蚀缺陷位于管道外侧时的屈曲压力明显大于其位于管道内侧时的屈曲压力。  相似文献   

13.
The Barcelona continental shelf is part of a 6–20 km wide canyon-bounded shelf located off the city of Barcelona (NE Spain). This study integrates newly acquired high-resolution single channel seismic reflection profiles and available lithological information of the Barcelona shelf to describe its late Quaternary architecture and the role of global glacio-eustatic fluctuations and local factors in its development.

Four major sequence boundaries are identified throughout the seismic dataset. They are tentatively correlated with the four last 4th order (100–120 ka) high-amplitude late Quaternary glacio-eustatic lowstands. Most of the stratigraphic record is formed by falling stage systems tracts with forced-regressive deposits, which confers a general progradational vertical stacking pattern. Transgressive systems tracts are represented by continuous units confined directly off river sources and on previously eroded surfaces. Stillstand deposits are difficult to recognize in the available dataset. The uppermost seismic unit corresponds to the Holocene shore-parallel Besos and Llobregat joint prodelta affected by the prevailing south-westward circulation.

The general architecture of the late Quaternary Barcelona shelf deposits is determined by global glacio-eustatic cycles. However, the lateral variability of the seismic units depends largely on local factors such as (i) the position of sediment sources (essentially the Llobregat River); (ii) differential subsidence and, especially, sediment compaction; (iii) erosive processes such as canyon incision, mass wasting or wave base dynamics; and (iv) underlying geomorphic restrictions.  相似文献   


14.
在随机分形理论研究的基础上,将随机分形插值用于实现地震道与测井曲线的联合反演.通过比较分析,研究并给出测井曲线随机分形插值的有效公式,探讨并框定地震道与测井曲线联合反演策略和流程,并进行实例应用分析,最终较好实现地震道的伪测井曲线反演.研究表明随机分形插值方法巧妙地将地震和测井曲线进行联合反演,利用分形参数的空间插值,试图将地震道转化为测井曲线,思路和实现策略均体现独特性,是1种适于描述纵向非均质模型的地震资料测井曲线反演方法,具有可行性和应用前景.  相似文献   

15.
Lateral buckling is an important issue in unburied high-temperature and high-pressure (HT/HP) subsea pipelines systems. The imperfection–sleeper method is one of the most well-known methods used to control lateral buckling of HT/HP pipelines. Pipelines–sleeper–seabed numerical models are established and verified to analyze the buckling behavior of pipelines using the imperfection–sleeper method. The influence of six main factors on lateral buckling behavior is investigated in details based on the numerical results. Equations of buckling displacement (buckling displacement is defined by the final displacement of the middle point of the pipelines), critical buckling force, and buckling stress (Mises stress) are proposed using the gene expression programming technique. These equations show good accuracy and can be used to assist in the design of sleepers and assess the compressive and stress levels of pipelines.  相似文献   

16.
曹洋  张淑华  孙林 《海洋通报》2019,38(6):719-726
海洋油气资源的运输主要通过海底管道进行,管道在工作时受到较大的温度荷载,会产生整体屈曲变形。深海管道设计中常采用人为装置触发一定程度的水平向整体屈曲变形,来释放轴向的温度应力,浮力装置是常用的触发方式之一。本文通过数值模拟研究,分析了不同浮力大小和不同浮力施加范围下,管道水平向整体屈曲的临界屈曲力,得出临界屈曲力随浮力大小和施加范围变化的情况;并研究了不同土体阻力下,浮力装置触发整体屈曲的效果。研究表明,水平向土体阻力较大时,浮力装置触发水平向整体屈曲的效果较好。浮力装置的触发效果对轴向土体阻力不敏感。  相似文献   

17.
三维地震与海底地震仪(OBS)联合采集技术在野外地震调查中起着举足轻重的作用,特别是对天然气水合物的地震调查方法的研究。其中对海底地震仪(OBS)的研究能够给天然气水合物调查提供有力的保障,OBS在海底的布设是联合采集的关键,对OBS观测系统的研究显得尤为重要,关系到OBS采集的野外资料的总体质量和后期解释。因此,通过研究,可以选择设计最佳的观测系统,为联合采集技术提供基础数据,降低采集费用、提高作业效率。  相似文献   

18.
Ocean storms on seismic records reveal coupling mechanisms between Earth’s spheres. We analyzed temporal and spatial signatures of ocean storms on seismic records in the South China and East China Seas. The main points are: (1) the landing of ocean storms directly influences spectrum amplitudes of microseisms, showing an “increase-peak-decrease” pattern, whereas they exert no direct influence on Earth’s hum and the high-frequency noise; (2) for microseisms, spectrum amplitudes of short-period double-frequency microseisms are increased greatly during ocean storms’ landing, implying that storms preferably excite short-period ocean swells; (3) while the “increase-peak-decrease” pattern of spectrum amplitudes is observed for both short-period double-frequency microseisms and long-period double-frequency microseisms in South China Sea, the peak arrived and disappeared much earlier for long-period double-frequency microseisms, which can be explained by their causal mechanisms; (4) in East China Sea, only the spectrum amplitudes of short-period double-frequency microseisms show an “increase-peak-decrease” pattern and extraordinary spectrum pulses are observed reflecting thick sediments there; (5) spatial features of microseisms revealed from predominant polarization directions indicate that local coastlines play very important roles in deciding where ocean waves impact; (6) high-frequency noise is caused by local offshore wind-generated ocean waves instead of ocean storms; (7) the influence of ocean storm landing processes on microseisms can propagate through continents and is observed at inland stations; (8) seismic motions are excited more efficiently in horizontal directions when ocean waves impact seafloors. Our work clearly exhibits how effectively local ocean events are coupled with the Earth’s lithosphere in Chinese seas.  相似文献   

19.
The winding and unwinding of a pipeline onto a large diameter reel as practiced in the reeling installation method, induces bending strains of 1–3% followed by straightening, and reverse bending. The operator must ensure that such plastic deformations are sustained free of local buckling or rupture in the line. Such failures are for example precipitated by pipeline discontinuities in wall thickness and yield stress as they act as stress risers, lead to localized deformations severe enough to result in local buckling. The effect of such discontinuities is studied using a large-scale nonlinear finite element model that simulates the reeling/unreeling of a pipeline. Nonlinear kinematic hardening is used to capture the elasto-plastic behavior of the material imposed by the bending/reverse bending history. Discontinuities in wall thickness and yield stress are shown to result in sharp local changes in curvature that extend over 3–4 pipe diameters accompanied by severe local straining and ovalization. The extent of the disturbance is governed by the bending strain imposed by the ratio of pipe to reel diameter. It can be reduced by an increase in the applied tension but at the expense of additional ovalization of the pipeline. It can also be reduced by increasing the pipe wall thickness but with the consequent increase in costs. A parametric study of the effect of such discontinuities demonstrates that for some combinations of process parameters, the disturbance can lead to local buckling either during winding or unwinding. It is concluded that a modeling framework such as the one presented should be used to generate a design protocol for reel-installed pipelines.  相似文献   

20.
拖缆与海底地震仪联合勘探技术在野外地震调查中起着举足轻重的作用,特别是对油气资源的地震调查方法的研究。其中对海底地震仪(OBS)的研究能够给深水油气调查提供有力的保障,OBS在海底的布设是联合采集的关键,对OBS观测系统的研究显得尤为重要,关系到OBS采集的野外资料的总体质量和后期解释。因此,通过研究,可以选择设计最佳的观测系统,为联合勘探技术提供基础数据,降低采集费用、提高作业效率。  相似文献   

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