海洋柔性立管疲勞試驗機設(shè)計與分析.pdf

1、目前海洋油氣資源開采后的運輸方式主要有三種方式，分別是容器運輸、管道運輸、容器-管道混合運輸。目前世界各國大部分都采用管道運輸作為其主要的油氣運輸方式。而管道又可分為兩類，即剛性管道與柔性管道。柔性管較之于剛性管有很多優(yōu)點，例如其易彎曲、方便鋪設(shè)、并且可回收、經(jīng)濟性能好，并且比剛性管更適應(yīng)海洋環(huán)境。
　　海洋柔性立管受循環(huán)應(yīng)力作用（波浪、海流、船體等）較多的表現(xiàn)出軸向拉伸應(yīng)力及橫向彎曲應(yīng)力。在不斷的循環(huán)應(yīng)力下管體會發(fā)生疲勞破壞，影

2、響使用壽命。柔性立管的設(shè)計需要通過試驗驗證其合理性。
　　本文設(shè)計了立管全尺寸疲勞試驗機，該試驗機可以對柔性立管施加彎矩與軸向拉力使立管完成拉彎組合試驗。通過該試驗機可以獲得規(guī)定循環(huán)次數(shù)下立管內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可靠性測試結(jié)果和最終狀況。本文首先通過對柔性立管疲勞試驗的原理對試驗機進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，該結(jié)構(gòu)為臥式結(jié)構(gòu)，通過拉伸端提供張力以及擺動端提供驅(qū)動以模擬柔性立管工作環(huán)境。然后利用有限元軟件對試驗機的主要機構(gòu)進行靜力分析以驗證結(jié)構(gòu)強度，并對試