一种深水变刚度非粘结柔性立管的腐蚀疲劳分析方法技术

本发明专利技术涉及海洋深水立管研究领域，具体涉及一种深水变刚度非粘结柔性立管的腐蚀疲劳分析方法。该方法采用非粘结柔性立管截面力学和整体水动力学交互求解的方案，分析时考虑了立管悬重、水深、内压、立管构型作用下引起的立管沿弧长方向呈现拉伸、扭转、弯曲、压缩刚度的变化，将立管各向刚度的变化赋予和更新到整体水动力模型的Line单元，同时考虑了立管环空在酸性介质或海水腐蚀下对抗拉铠装层的影响，建立考虑随机波载荷和环空腐蚀下的变刚度非粘结柔性立管腐蚀疲劳数值模型，通过对抗拉铠装层腐蚀疲劳分析计算，形成深水变刚度非粘结柔性立管动态腐蚀疲劳预测方法，进而对改进非粘结柔性立管结构、防弯器结构及铺设方式等提供支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种深水变刚度非粘结柔性立管的腐蚀疲劳分析方法，属于海洋深水立管研究。

技术介绍

1、立管连接着海上浮式装置与水下井口，是深海油气资源开发关键装备之一，目前国内已经具备静态柔性管设计研发的能力，但动态非粘结柔性立管力学行为复杂，设计和分析难度大，依然完全依赖进口。

2、以往非粘结柔性立管疲劳寿命研究主要存在两个问题：1)以往针对非粘结柔性立管全局响应分析均将各向刚度视为恒定值，忽略了多载荷耦合作用引起的各向刚度变化和力学性能变化，导致非粘结柔性立管动态响应分析不精确；2)非粘结柔性立管疲劳研究均基于传统的雨流计数法和线性累计损伤理论，导致难以对非粘结柔性立管受腐蚀和疲劳的相互作用进行准确描述。为解决深水动态非粘结柔性立管腐蚀失效分析的技术瓶颈，需开展腐蚀与交变载荷共同诱发抗拉铠装层疲劳失效的研究。

3、综上所述，目前深海非粘结柔性立管亟需一种深水变刚度非粘结柔性立管的腐蚀疲劳分析方法，建立深水变刚度非粘结柔性立管在环空腐蚀和多种耦合载荷作用下的动态响应分析模型，揭示非粘结柔性立管腐蚀疲劳失效机理，建立一种考虑非粘结柔性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种深水变刚度非粘结柔性立管的腐蚀疲劳分析方法，其特征在于，考虑立管悬重、水深、内压、立管构型作用下引起刚度的变化，采用非粘结柔性立管整体水动力学和截面力学交互求解的方法，计算非粘结柔性立管动态承载、振动特征、抗拉铠装层应力应变，开展考虑不同环空腐蚀环境与交变载荷作用下的抗拉铠装层材料腐蚀疲劳实验，建立抗拉铠装层损伤演化UMAT子程序的有限元模型，形成非粘结柔性立管腐蚀疲劳预测新方法，具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种深水变刚度非粘结柔性立管的腐蚀疲劳分析方法，其特征在于，所述刚度的变化包括拉伸刚度、扭转刚度、弯曲刚度、压缩刚度的变化。</p>

3.根据...

【技术特征摘要】

1.一种深水变刚度非粘结柔性立管的腐蚀疲劳分析方法，其特征在于，考虑立管悬重、水深、内压、立管构型作用下引起刚度的变化，采用非粘结柔性立管整体水动力学和截面力学交互求解的方法，计算非粘结柔性立管动态承载、振动特征、抗拉铠装层应力应变，开展考虑不同环空腐蚀环境与交变载荷作用下的抗拉铠装层材料腐蚀疲劳实验，建立抗拉铠装层损伤演化umat子程序的有限元模型，形成非粘结柔性立管腐蚀疲劳预测新方法，具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种深水变刚度非粘结柔性立管的腐蚀疲劳分析方法，其特征在于，所述刚度的变化包括拉伸刚度、扭转刚度、弯曲刚度、压缩刚度的变化。

3.根据权利要求1所述的一种深水变刚度非粘结柔性立管的腐蚀疲劳分析方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷清龙，侯植，祝效华，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：