靜水壓力作用下夾層管道屈曲性能分析.pdf

1、近年來(lái)，人類對(duì)能源不斷增長(zhǎng)的需求極大地加快了油氣資源的開(kāi)采與消耗。與此同時(shí)，由于陸地和淺海石油資源的逐漸耗盡，如何從偏僻遙遠(yuǎn)、環(huán)境惡劣的地區(qū)開(kāi)采運(yùn)輸油氣成為工程師們面臨的一個(gè)新的挑戰(zhàn)。而夾層管作為一種新穎的設(shè)計(jì)理念，被用來(lái)從深水及超深水寒冷環(huán)境中運(yùn)輸油氣資源。本文的主要目標(biāo)就是研究這種新系統(tǒng)在高靜水壓力作用下的屈曲性能。
　　本文首先運(yùn)用解析方法，在一系列假設(shè)的基礎(chǔ)上，通過(guò)求解系統(tǒng)特征方程的最小特征值來(lái)計(jì)算夾層管在靜水壓力作用下彈

2、性屈曲壓力的近似值。并發(fā)現(xiàn)隨著結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化，夾層管將出現(xiàn)兩種不同的屈曲現(xiàn)象。文中還介紹了兩種簡(jiǎn)化方法并對(duì)其進(jìn)行誤差分析。由于解析法建立在彈性變形的基礎(chǔ)上，并未考慮材料的塑性變形，因此在實(shí)際工程的應(yīng)用中將受到限制。為了提高研究精度，文中運(yùn)用有限元方法建立夾層管外壓作用下的數(shù)值模型，并通過(guò)算例分析來(lái)研究夾層管在高靜水壓力作用下的受力性能和屈曲響應(yīng)。與單層管對(duì)比發(fā)現(xiàn)，夾層管的屈曲壓力以及變形能力都得到了很大的提高，并且?jiàn)A層管有著不同的特征路