脐带缆铠装层参数对拉伸行为的影响分析

发布时间：2021-08-04 23:23

　　脐带缆用于连接水上浮体和水下生产系统,缆芯由钢管单元、光纤单元和电缆单元等组装而成,缆体外层是由铠装钢丝层螺旋缠绕以及聚合物外护套组装而成,截面结构复杂。利用ANSYS有限元通用软件建立双层铠装脐带缆的三维多层接触摩擦有限元模型,计算其截面拉伸刚度,将拉伸刚度数值模拟值与理论结果进行对比,验证有限元模型的正确性;分析比较铠装层不同缠绕角度、缠绕方式和钢丝直径下脐带缆模型的拉伸刚度。结果表明:铠装钢丝层缠绕方式、缠绕角度、铠装钢丝直径对双层铠装脐带缆模型的拉伸刚度、最大等效应力模拟结果均有影响。 

【文章来源】：海岸工程. 2020,39(02)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1 双层铠装脐带缆结构示意图

采用大型通用有限元ANSYS软件进行建模分析。在对缆芯层进行有限元建模时,忽略层内填充物的影响;对电缆单元不考虑四股铜体导线的相互缠绕,将其简化成中心为铜导体,外包裹聚合物的截面,然后再采用截面刚度等效原则确定等效弹性模量;光纤单元则简化成聚合物保护层包裹钢壳的截面,不考虑钢壳内光纤材料及内部的阻水油膏物质的刚度贡献。而钢管单元外围覆有1 mm厚的聚合物保护层,考虑到环向接触,在建模时采用等效刚度原则简化为外径15.6 mm,壁厚2 mm的钢管单元。1.2.1 单元选择以及接触设置

脐带缆端部截面 Mises 应力


本文编号：3322593