通过沟槽形状预测钢悬链立管触地段疲劳寿命的方法技术

本发明专利技术提供了一种通过沟槽形状预测钢悬链立管触地段疲劳寿命的方法，其包括：(1)根据实际立管参数建立立管‑平海床模型；(2)对立管‑平海床模型进行静力分析；(3)模拟实际沟槽纵截面；(4)将沟槽形状简化为三段线形式，在海床建立三段线沟槽模型；(5)选取对疲劳影响最显著环境因素，对载荷条件进行简化，以用于定性评估；(6)对模型进行动力响应分析；(7)根据S‑N曲线公式，将循环应力幅值大小作为评估疲劳寿命大小的指标；(8)分析某一沟槽形状参数改变对立管触地段疲劳的影响；(9)监测在役立管触地段沟槽形状变化。本发明专利技术构思合理，能有效探究沟槽形状改变对立管疲劳性能的影响规律，适于推广与应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋油气开发领域，具体涉及一种通过沟槽形状预测钢悬链立管触地段疲劳寿命的方法。

技术介绍

1、钢悬链立管在深海油气开发中表现出较为突出的优势，并已成为深海油气开采首选立管型式。在环境荷载作用下，触地段区域立管持续振动，并与海床反复接触，造成立管弯曲应力变化明显，易引发疲劳破坏。大量研究及实地调查显示，立管长期循环振动可使得土质较软的海床逐渐形成沟槽，其形状会对触地段钢悬链立管疲劳寿命影响显著。而在立管服役期间，在上部浮体运动、立管直接的流体动力载荷、立管质量变化等影响下，立管触地点位置会移动，进而引起沟槽形状发生变化。为了快速模拟沟槽形状，研究人员尝试通过现有的非线性土体阻力理论来构建沟槽的形状参数方程，其中，较为常用的是aubeny提出的多项式沟槽形状方程与shi r i提出的指数沟槽形状方程。shoghi和shiri根据曲面理论，将沟槽形状简化为三段线形式研究沟槽形状对触地点振幅影响。

2、目前沟槽对于立管疲劳寿命影响尚未有定论，关于立管疲劳的研究大多集中在管土作用模型、循环载荷的形式与大小、模拟时长等因素，而对于沟槽形状变化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过沟槽形状预测钢悬链立管触地段疲劳寿命的方法,其特征在于,主要包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的通过沟槽形状预测钢悬链立管触地段疲劳寿命的方法,其特征在于，所述步骤(3)中的拟合公式为：

3.如权利要求1所述的通过沟槽形状预测钢悬链立管触地段疲劳寿命的方法,其特征在于：所述步骤(5)中的载荷条件包括环境载荷、海床刚度和上部浮体运动；所述上部浮体运动可简化为只做垂荡运动。

4.如权利要求1所述的通过沟槽形状预测钢悬链立管触地段疲劳寿命的方法,其特征在于，所述步骤(7)中的S-N曲线公式为：

5.如权利要求1所述的通过沟槽形状预测...

【技术特征摘要】

1.一种通过沟槽形状预测钢悬链立管触地段疲劳寿命的方法,其特征在于,主要包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的通过沟槽形状预测钢悬链立管触地段疲劳寿命的方法,其特征在于，所述步骤(3)中的拟合公式为：

3.如权利要求1所述的通过沟槽形状预测钢悬链立管触地段疲劳寿命的方法,其特征在于：所述步骤(5)中的载荷条件包括环境载荷、海床...

【专利技术属性】
技术研发人员：余杨，徐启龙，徐盛博，李振眠，庞浩雪，韦明秀，吴禹轲，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：