深水柔性立管及附件设计的关键力学问题研究
| 摘要 | 第4-7页 |
| ABSTRACT | 第7-10页 |
| TABLE OF CONTENTS | 第15-18页 |
| 图目录 | 第18-22页 |
| 表目录 | 第22-24页 |
| 主要符号表 | 第24-25页 |
| 1 绪论 | 第25-71页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第25-32页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第25-27页 |
| 1.1.2 发展历史与趋势 | 第27-32页 |
| 1.2 海洋柔性立管荷载需求 | 第32-35页 |
| 1.2.1 环境荷载 | 第32-34页 |
| 1.2.2 荷载工况 | 第34-35页 |
| 1.3 海洋柔性立管设计内容 | 第35-38页 |
| 1.3.1 柔性立管结构概念设计 | 第36页 |
| 1.3.2 柔性立管结构设计参数 | 第36-38页 |
| 1.4 海洋柔性立管设计分析方法 | 第38-43页 |
| 1.4.1 基于规范的设计方法 | 第38-39页 |
| 1.4.2 基于控制主要失效模式的设计方法 | 第39-43页 |
| 1.4.3 海洋柔性立管分析方法 | 第43页 |
| 1.5 海洋柔性立管附件设计分析方法 | 第43-46页 |
| 1.5.1 防弯器结构设计分析方法 | 第44-45页 |
| 1.5.2 接头分析方法 | 第45-46页 |
| 1.6 国内外研究进展 | 第46-67页 |
| 1.6.1 海洋柔性立管结构设计分析研究进展 | 第46-64页 |
| 1.6.2 海洋柔性立管加工制造研究进展 | 第64-65页 |
| 1.6.3 海洋柔性立管关键附件设计研究进展 | 第65-67页 |
| 1.7 本文主要研究思路 | 第67-71页 |
| 2 海洋柔性立管抗外压屈曲设计与分析 | 第71-98页 |
| 2.1 海洋柔性立管抗屈曲设计方法 | 第71-85页 |
| 2.1.1 等效圆环屈曲的解析分析模型 | 第71-74页 |
| 2.1.2 基于应变能的骨架层等效方法 | 第74-79页 |
| 2.1.3 径向刚度测试方法与等效结果验证 | 第79-85页 |
| 2.2 骨架层压溃的有限元分析模型 | 第85-86页 |
| 2.3 骨架层加工成型分析 | 第86-92页 |
| 2.3.1 钢板辊轧成型的有限元分析 | 第88-91页 |
| 2.3.2 骨架层扣压成型的有限元分析 | 第91-92页 |
| 2.4 海洋柔性立管抗屈曲设计分析实例 | 第92-97页 |
| 2.4.1 基于应变能等效的骨架层临界压溃力设计 | 第92页 |
| 2.4.2 不同缺陷对骨架层屈曲行为影响 | 第92-97页 |
| 2.5 本章小结 | 第97-98页 |
| 3 海洋柔性立管抗拉伸设计与分析 | 第98-114页 |
| 3.1 柔性立管拉伸刚度理论分析模型 | 第98-103页 |
| 3.2 柔性立管拉伸刚度有限元分析模型 | 第103-105页 |
| 3.3 柔性立管拉伸刚度测试方法 | 第105-106页 |
| 3.4 柔性立管拉伸刚度分析实例 | 第106-113页 |
| 3.4.1 浅水柔性管道拉伸刚度分析实例 | 第106-110页 |
| 3.4.2 深水柔性立管拉伸刚度分析实例 | 第110-113页 |
| 3.5 本章小结 | 第113-114页 |
| 4 海洋柔性立管最小弯曲半径(MBR)设计与分析 | 第114-135页 |
| 4.1 螺旋缠绕钢丝弯曲应力的解析分析模型 | 第114-121页 |
| 4.1.1 常用的弯曲应力解析分析模型 | 第116-119页 |
| 4.1.2 基于spring 理理_论的解析模型 | 第119-121页 |
| 4.2 螺旋缠绕钢丝弯曲应力的有限元分析模型 | 第121-124页 |
| 4.3 海洋柔性立管MBR分析实例 | 第124-128页 |
| 4.4 解析模型适用性分析 | 第128-132页 |
| 4.4.1 抗拉铠装钢丝矩形截面长宽比的影响 | 第128-130页 |
| 4.4.2 抗拉铠装钢丝螺旋缠绕角度的影响 | 第130-132页 |
| 4.5 螺旋钢丝设计参数对管道MBR影响分析 | 第132-133页 |
| 4.6 本章小结 | 第133-135页 |
| 5 海洋柔性立管抗疲劳设计与分析 | 第135-173页 |
| 5.1 柔性立管疲劳设计考虑要素 | 第135-140页 |
| 5.1.1 疲劳失效构件与失效模式 | 第136-137页 |
| 5.1.2 疲劳寿命预测模型 | 第137-140页 |
| 5.2 柔性立管非线性弯曲刚度分析方法 | 第140-151页 |
| 5.2.1 柔性立管弯曲刚度理论分析模型 | 第140-144页 |
| 5.2.2 柔性立管弯曲刚度有限元分析模型 | 第144-146页 |
| 5.2.3 柔性立管弯曲刚度分析实例 | 第146-151页 |
| 5.3 基于非线性弯曲刚度的整体荷载分析模型 | 第151-154页 |
| 5.4 柔性立管非线性疲劳应力分析方法 | 第154-157页 |
| 5.5 柔性立管疲劳寿命设计分析实例 | 第157-164页 |
| 5.5.1 整体荷载计算 | 第157-161页 |
| 5.5.2 疲劳应力分析 | 第161-162页 |
| 5.5.3 疲劳寿命计算 | 第162-164页 |
| 5.6 基于层间磨损的海洋柔性管道疲劳试验研究 | 第164-172页 |
| 5.6.1 疲劳试验方法 | 第165-169页 |
| 5.6.2 疲劳应力分析模型 | 第169-171页 |
| 5.6.3 管道疲劳强度验证 | 第171-172页 |
| 5.7 本章小结 | 第172-173页 |
| 6 海洋柔性立管高性能防弯器结构设计 | 第173-194页 |
| 6.1 防弯器作用下立管曲率分布的非线性解析模型 | 第173-179页 |
| 6.1.1 解析模型 | 第173-176页 |
| 6.1.2 实例分析 | 第176-179页 |
| 6.2 防弯器作用下立管曲率分布的有限元分析模型 | 第179-181页 |
| 6.3 基于代理模型的防弯器多目标形状优化设计 | 第181-189页 |
| 6.3.1 防弯器形状设计参数 | 第181-183页 |
| 6.3.2 防弯器形状优化目标函数 | 第183-184页 |
| 6.3.3 防弯器形状优化设计模型 | 第184-185页 |
| 6.3.4 基于代理模型的优化方法 | 第185-186页 |
| 6.3.5 防弯器实例形状优化结果与讨论 | 第186-189页 |
| 6.4 基于样条曲线的新型防弯器设计 | 第189-192页 |
| 6.4.1 基于样条曲线的新型防弯器概念 | 第189-190页 |
| 6.4.2 结果对比与讨论 | 第190-192页 |
| 6.5 本章小结 | 第192-194页 |
| 7 结论与展望 | 第194-198页 |
| 7.1 结论 | 第194-196页 |
| 7.2 创新点 | 第196-197页 |
| 7.3 展望 | 第197-198页 |
| 参考文献 | 第198-207页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第207-211页 |
| 致谢 | 第211-212页 |
| 作者简介 | 第212页 |
