钢悬链线立管触地区管土作用分析

发布时间：2018-01-04 22:08

  本文关键词：钢悬链线立管触地区管土作用分析　出处：《大连理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 钢悬链线立管 触地区 摩擦系数 土壤粒径

【摘要】：钢悬链线立管在海洋工程中的应用日益广泛。作为疲劳损伤发生的热点区域,钢悬链线立管触地区与海底土壤之间相互作用在轴向和横向方向上主要受到海底土壤的摩擦阻力,由此引起严重的疲劳损伤。摩擦阻力的计算主要依赖于立管触地区与海床之间的摩擦系数。由于土壤结构具有不确定性,因此在计算过程中使用的摩擦系数是一个经验值,或者根据规范取数值0.6到0.8。这样宽泛的摩擦系数范围常导致计算结果失准,对立管触地区疲劳寿命的预测估计错误。本研究中,按照中国海域特性,配置了5种粒径分布不同的典型土壤。设计并制作6个直径和重量等参数不同的立管模型和一套实验装置,在实验土壤上拉动立管模型,测量立管模型与土壤之间的摩擦系数。通过对600组实验结果的统计分析,得出摩擦系数概率分布、摩擦系数大小、摩擦系数的变异系数与土壤有效粒径、立管模型重量和立管直径之间的关系。实验结果显示,立管与土壤之间的摩擦系数与土壤有效粒径和立管重量有较大关系,摩擦系数随着土壤有效粒径增大而增大,随着立管重量的增加而小减小。通过对实验结果的总结,提出了一种简单的立管-土壤作用模型,并拟合出在不同有效粒径的土壤中的摩擦系数范围曲线,只要知道当地土壤有效粒径信息,就可快速查得摩擦系数范围。相较之前应用的摩擦系数范围,本研究中得到的结果更加精确,可以为立管计算提供参考依据。
[Abstract]:A steel catenary riser pipe application in ocean engineering widely. Hot spots as the fatigue damage occurred, between the steel catenary riser contact area and seabed soil interaction in the axial and lateral directions are mainly affected by the friction of the seabed soil, which caused serious fatigue damage. The calculation of friction resistance mainly depends on the vertical tube the coefficient of friction between the contact area and the seabed. Because the soil structure is uncertain, so the friction coefficient used in the calculation process is an empirical value, or according to the friction coefficient range from 0.6 to 0.8. numerical codes take such a broad calculation results often lead to misalignment, predict the fatigue life of the riser and the contact area of the estimation error. In the study, according to the characteristics of the typical Chinese area, configuration of different soil particle size distribution of 5. Vertical pipe model and a design and production of 6 different parameters such as diameter and weight Experimental apparatus, pulling in the experimental soil model of riser riser, measuring the friction coefficient between model and soil. According to the statistical analysis of 600 groups of experimental results, the friction coefficient of the probability distribution, the size of the coefficient of friction, friction coefficient and coefficient of variation of soil particle size, the riser weight relationship between the diameter of tube model and Li. Experimental results show that the vertical tube and the coefficient of friction between the soil and soil particle size and have a greater relationship riser weight, friction coefficient increases with soil particle size increases with the increase of weight of the stand pipe and a small decrease. The experiment results are summarized, and put forward a simple stand pipe soil interaction model, and the fitted friction coefficient in the range of different particle size in the soil curve, as long as know the local soil particle size information, you can quickly check the friction coefficient range. Compared with the former application The range of friction coefficient, the results obtained in this study are more accurate, and can provide reference for the calculation of riser.

【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P756.2

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭海燕;张文冬;李效民;;关于海洋立管设计标准中内流作用的分析与探讨[J];海洋工程;2010年02期

2 陈昌松;薛鸿祥;唐文勇;胡志强;;灾害性海洋环境下深水立管结构可靠性研究[J];上海交通大学学报;2011年04期

3 康庄;贾鲁生;孙丽萍;沙勇;张恩勇;曹静;;塔式集束立管安装方案研究[J];中国海洋平台;2011年02期

4 周灿丰;焦向东;曹静;沙勇;;深水立管锥形应力节点选型设计研究[J];中国造船;2011年S1期

5 康庄;孙丽萍;沙勇;冯玮;曹静;贾旭;;塔式立管的国内外工程应用现状[J];船海工程;2011年05期

6 乐丛欢;丁红岩;董国海;宋青武;刘会勋;;基于模糊故障树的海洋立管破坏失效风险分析[J];自然灾害学报;2012年02期

7 郭海燕;李相环;张永波;李效民;李朋;;海洋立管抑振装置优化布置的实验研究[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2012年06期

8 孙意卿;;立管随机运动管线应力及其统计分布[J];海洋工程;1987年04期

9 朱福根;;海洋立管的大位移分析[J];海洋工程;1988年03期

10 康庄;吴莹;张嘉;秦伟;;塔式立管涡激疲劳损伤敏感参数研究[J];船海工程;2013年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孙丽萍;齐博;;塔式立管拖航分析研究[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年

2 胡知辉;段梦兰;曹静;陈景皓;段庆全;;深水立管监测技术研究进展[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年

3 孙丽萍;聂武;;海洋立管的静稳定分析[A];第三届全国结构工程学术会议论文集（下）[C];1994年

4 李丽娜;段梦兰;陈邦敏;;新型深水立管安装机具设计及试验研究[A];2013年中国海洋工程技术年会论文集[C];2013年

5 陈晓贤;刘亮;范会渠;许亮斌;徐阳;贾旭;;深水悬链线立管涡激疲劳损伤预报[A];2010年度海洋工程学术会议论文集[C];2010年

6 周媛;陈先;梁忠旭;吴则华;;浮筒材料在深水技术开发海洋立管中的应用(英文)[A];第十届中国科协年会论文集（四）[C];2008年

7 孟庆飞;黄维平;;深水钢悬链线立管S形铺设局部分析方法[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年

8 白兴兰;黄维平;;深水钢悬链线立管非线性有限元静力分析[A];第七届长三角地区船舶工业发展论坛论文集[C];2011年

9 李伟;段梦兰;曹静;沙勇;李光銮;;深水钢悬链线立管触地区振动响应动力特性[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年

10 魏东泽;黄维平;;深水刚性立管与弹性立管涡激振动分析[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 戴伟;基于响应面方法的立管结构可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

2 张日曦;深水钢质立管弯曲抑制装置的关键技术研究[D];大连理工大学;2013年

3 高云;钢悬链式立管疲劳损伤分析[D];大连理工大学;2011年

4 李朋;深水海洋输流立管涡激振动及干涉试验研究[D];中国海洋大学;2012年

5 刘娟;考虑刚体摆动的钢悬链式立管出平面运动分析方法研究[D];中国海洋大学;2013年

6 王盛炜;海洋自由立管重入井的运动策略优化研究[D];上海交通大学;2014年

7 张杰;深海立管参激—涡激联合振动与疲劳特性研究[D];天津大学;2014年

8 吴学敏;考虑大变形的深水立管涡激振动非线性分析方法研究[D];中国海洋大学;2013年

9 林琳;绕圆柱湍流场发展及立管涡激振动的研究[D];大连理工大学;2013年

10 邓瑞;海洋立管系统的应力磁测技术研究[D];中国海洋大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 董永强;深海钢悬链线立管的分析与设计[D];哈尔滨工程大学;2008年

2 陈鹏;集束立管塔的设计和动态分析[D];哈尔滨工程大学;2009年

3 黄鸿;基于顶张紧式立管干涉分析的多目标优化设计[D];大连理工大学;2010年

4 陈云水;深水立管碰撞的有限元分析[D];上海交通大学;2008年

5 上官丽红;深水钢悬链式立管S型铺设方法分析研究[D];中国海洋大学;2011年

6 潘子龙;海洋立管与管线的碰扰问题分析[D];哈尔滨工程大学;2011年

7 邵卫东;深海顶张力立管参激—涡激耦合动力响应分析[D];天津大学;2012年

8 崔洋洋;串列布设立管干涉问题流固耦合研究[D];大连理工大学;2013年

9 王在刚;海洋立管流固耦合动力特性分析[D];兰州理工大学;2013年

10 曹鑫;海洋立管缺陷与结构易损区域分析及安全评估[D];兰州理工大学;2013年

，

本文编号：1380293