深海海底输油管道热—结构耦合级地震响应分析
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9-12页 |
| 1.2 国内外研究背景 | 第12-15页 |
| 1.2.1 深海管道热应力研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 海底输油管道热-结构耦合分析 | 第13-14页 |
| 1.2.3 泄漏海管的地震作用分析 | 第14-15页 |
| 1.3 本文研究内容及技术路线 | 第15-17页 |
| 第二章 海底管道热-结构耦合模型的建立与验证 | 第17-33页 |
| 2.1 ANSYS有限元软件在热分析中的应用 | 第17-20页 |
| 2.1.1 ANSYS简介 | 第17页 |
| 2.1.2 热分析在ANSYS中的求解方式 | 第17-19页 |
| 2.1.3 有限元中耦合场分析 | 第19页 |
| 2.1.4 热-结构耦合有限元分析流程 | 第19-20页 |
| 2.2 传热学的基本理论 | 第20-23页 |
| 2.2.1 热量传递的三种基本方式 | 第20-22页 |
| 2.2.2 热传导过程 | 第22页 |
| 2.2.3 热传导微分方程及其定解条件 | 第22-23页 |
| 2.2.4 海底输油管道热分析问题描述 | 第23页 |
| 2.3 X65的本构关系 | 第23-24页 |
| 2.4 荷载分析 | 第24页 |
| 2.5 深海管道模型建立 | 第24-26页 |
| 2.5.1 建立ANSYS有限元模型 | 第25页 |
| 2.5.2 热-结构耦合模型有限单元的选取 | 第25页 |
| 2.5.3 模具物理参数 | 第25-26页 |
| 2.5.4 网格划分 | 第26页 |
| 2.6 海底管道的对流换热系数 | 第26-30页 |
| 2.6.1 原油与海底管道间的对流换热系数 | 第27页 |
| 2.6.2 海水与海底管道间的对流换热系数 | 第27页 |
| 2.6.3 原油与海水间的总传热系数 | 第27-30页 |
| 2.7 模型验证 | 第30页 |
| 2.8 无泄漏海底管道的热-结构耦合分析 | 第30-32页 |
| 2.8.1 控制温度因素情况 | 第31-32页 |
| 2.9 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 泄漏海底管道热-结构耦合分析 | 第33-44页 |
| 3.1 泄漏海底管道有限元模型的建立 | 第33-34页 |
| 3.1.1 模型简化 | 第33页 |
| 3.1.2 泄漏口选取 | 第33页 |
| 3.1.3 网格划分 | 第33-34页 |
| 3.1.4 边界条件 | 第34页 |
| 3.2 泄漏海底管道热-结构耦合分析 | 第34-42页 |
| 3.2.1 控制输送压力因素 | 第34-36页 |
| 3.2.2 控制运行温度因素 | 第36-37页 |
| 3.2.3 温度与输送压力共同作用 | 第37-41页 |
| 3.2.4 应变分析 | 第41-42页 |
| 3.3 本章小结 | 第42-44页 |
| 第四章 泄漏海底管道的地震响应分析 | 第44-60页 |
| 4.1 泄漏海底管道理论模型的建立 | 第44-47页 |
| 4.1.2 海底管道地震响应模型确定 | 第44页 |
| 4.1.3 弹簧单元的选取 | 第44-46页 |
| 4.1.4 海底管道结构地震动响应运动方程 | 第46页 |
| 4.1.5 海底管道结构地震响应时程分析法 | 第46-47页 |
| 4.2 泄漏海底管道有限元模型建立 | 第47页 |
| 4.2.1 有限单元的选取及网格划分 | 第47页 |
| 4.2.2 有限元模型 | 第47页 |
| 4.2.3 约束施加 | 第47页 |
| 4.3 地震波的选取 | 第47-48页 |
| 4.4 模型验证 | 第48-49页 |
| 4.5 海底管道固有振型分析 | 第49-51页 |
| 4.6 模型计算结果分析 | 第51-54页 |
| 4.7 泄漏口尺寸对海底管道抗震性能影响 | 第54-59页 |
| 4.7.1 时程曲线分析 | 第55-57页 |
| 4.7.2 应力-应变分析 | 第57-59页 |
| 4.8 本章小结 | 第59-60页 |
| 结论与展望 | 第60-62页 |
| 参考文献 | 第62-66页 |
| 作者简介、发表文章及研究成果目录 | 第66-67页 |
| 致谢 | 第67-68页 |
