鋼懸鏈線管道（SCR）及數(shù)值模擬研究初探.pdf

1、隨著油氣開發(fā)向深海領(lǐng)域發(fā)展，管道作為聯(lián)結(jié)海底井口與上部浮體間的重要組成部分，柔性管道的研究越來越受到各方面的重視。鋼懸鏈線立管(SCR)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、傳輸量大等優(yōu)點(diǎn)被國內(nèi)外學(xué)者推薦為最適合于我國南海油氣開發(fā)的首選管線結(jié)構(gòu)。 本文以鋼懸鏈線管道(SCR)為主要研究對(duì)象，闡述了SCR管道的一些基本的形式、主要的設(shè)計(jì)流程、安裝方法等，以及國內(nèi)外對(duì)它的主要研究領(lǐng)域、研究方法。借鑒了其他學(xué)者研究的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了在廣義坐標(biāo)系

2、下，利用大變形下的梁?jiǎn)卧Ｐ停捎眉匈|(zhì)量法推導(dǎo)出了SCR管道的Kane運(yùn)動(dòng)平衡方程。由于其幾何非線性、大變形的特點(diǎn)，采用Newton-Raphson對(duì)其方程進(jìn)行迭代求解，方程的結(jié)果與經(jīng)典的懸鏈線求解方法進(jìn)行了對(duì)比。在此基礎(chǔ)上，對(duì)SCR管道在靜力作用下的位形、內(nèi)力等進(jìn)行了分析，得出如下結(jié)論：管道的軸向拉力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彎曲應(yīng)力；管道的主要彎矩出現(xiàn)在管道下端觸地部分及管道與上端浮體的連接部分；管道的固有頻率隨著管道尺寸的增大而減小、隨著管道浸水