非粘合柔性立管抗拉铠装条带应力计算模型及疲劳分析研究

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 非粘合柔性立管概述

1.2.1 柔性立管结构

1.2.2 柔性立管布置

1.2.3 柔性立管优点

1.2.4 柔性立管失效模式

1.3 柔性立管疲劳分析研究进展

1.4 柔性立管整体分析研究进展

1.5 柔性立管局部分析研究进展

1.5.1 抗拉条带轴向应力

1.5.2 抗拉条带局部弯曲应力

1.6 本文主要研究内容

2 柔性立管结构响应数值分析

2.1 引言

2.2 分析方法

2.3 数值模型

2.3.1 模型参数

2.3.2 网格划分

2.3.3 接触设置

2.3.4 边界条件

2.4 结果分析

2.4.1 轴向刚度

2.4.2 扭转刚度

2.4.3 弯曲响应

2.5 本章小结

3 抗拉条带轴向应力的计算

3.1 引言

3.2 假设条件

3.3 抗拉条带粘附-滑移模型

3.3.1 粘附状态

3.3.2 滑移萌生

3.3.3 滑移状态

3.3.4 临界条件

3.3.5 弯矩–曲率关系

3.4 返回映射算法

3.5 轴向应力的计算

3.6 算例验证

3.6.1 有限元模型

3.6.2 结果及对比

3.7 本章小结

4 抗拉条带局部弯曲应力的计算

4.1 引言

4.2 假设条件

4.3 扭率和曲率分量的增量

4.3.1 参考坐标系

4.3.2 一般表达式

4.3.3 显式表达式

4.4 简化模型

4.4.1 轴对称模型

4.4.2 纯弯曲模型

4.5 算例验证

4.5.1 有限元模型

4.5.2 结果及对比

4.5.3 讨论

4.6 本章小结

5 疲劳算例分析

5.1 引言

5.2 柔性立管整体响应

5.3 柔性立管疲劳寿命计算方法

5.4 疲劳分析

5.4.1 ASE对疲劳损伤的影响

5.4.2 BIT对疲劳损伤的影响

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

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