| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第14-23页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第14页 |
| 1.2 研究现状 | 第14-21页 |
| 1.2.1 外压下含腐蚀坑的管道的垮塌问题 | 第15-17页 |
| 1.2.2 外压下弹性圆环大变形垮塌 | 第17页 |
| 1.2.3 管道外物冲击分析 | 第17-18页 |
| 1.2.4 海底管道屈曲传播 | 第18-21页 |
| 1.3 目前存在问题 | 第21页 |
| 1.4 本文主要研究工作 | 第21-23页 |
| 2 含常深度腐蚀缺陷弹性管道在外压下屈曲失效 | 第23-45页 |
| 2.1 概述 | 第23-24页 |
| 2.2 含腐蚀管道分岔分析 | 第24-32页 |
| 2.2.1 基本模型 | 第24-27页 |
| 2.2.2 分岔压力和比较 | 第27-29页 |
| 2.2.3 关于不可拉伸条件的讨论 | 第29-30页 |
| 2.2.4 屈曲模态和腐蚀参数对于分岔压力的影响 | 第30-32页 |
| 2.3 非线性静态分析 | 第32-37页 |
| 2.3.1 理论公式 | 第32-33页 |
| 2.3.2 与有限元结果的比较 | 第33-34页 |
| 2.3.3 变形和应力分析 | 第34-37页 |
| 2.4 两个腐蚀区域的耦合效应 | 第37-38页 |
| 2.5 连续变化的腐蚀深度 | 第38-41页 |
| 2.6 本章结论 | 第41-42页 |
| 2.7 附录 | 第42-45页 |
| 2.7.1 附录A: 一些常数的显式表达 | 第42-43页 |
| 2.7.2 附录B:静态分析变形图w_1=0.4% | 第43页 |
| 2.7.3 附录C:对称和反对称参数分界图 | 第43-45页 |
| 3 弹塑性含常深度腐蚀坑管道外压下屈曲 | 第45-76页 |
| 3.1 概述 | 第45页 |
| 3.2 弹塑性完整圆环在外压下的极限垮塌 | 第45-50页 |
| 3.3 壁厚直径比的影响 | 第50-51页 |
| 3.4 含腐蚀坑管道外压下塑性垮塌 | 第51-59页 |
| 3.4.1 基础理论 | 第51-52页 |
| 3.4.2 含常深度腐蚀坑的弹塑性垮塌分析 | 第52-56页 |
| 3.4.3 有限元分析和比较 | 第56-59页 |
| 3.5 多个腐蚀坑的耦合效应 | 第59-62页 |
| 3.6 本章结论 | 第62页 |
| 3.7 附录 | 第62-76页 |
| 3.7.1 附录A:定理3.2的证明 | 第62-64页 |
| 3.7.2 附录B:定理3.3的证明 | 第64-76页 |
| 4 含任意腐蚀形态的圆环在外压下垮塌的解析计算 | 第76-92页 |
| 4.1 概述 | 第76页 |
| 4.2 含腐蚀圆环 | 第76页 |
| 4.3 基本理论 | 第76-78页 |
| 4.4 两种特定壁厚分布下的分岔问题 | 第78-88页 |
| 4.4.1 弯曲刚度按余弦变化的情况(例A) | 第78-84页 |
| 4.4.2 壁厚按余弦函数变化的情况(例B) | 第84-88页 |
| 4.5 第三种壁厚分布的分岔 | 第88-89页 |
| 4.6 本章结论 | 第89页 |
| 4.7 附录 | 第89-92页 |
| 4.7.1 附录A:节4.4中正对称相关代码 | 第89-90页 |
| 4.7.2 附录B:节4.4中反对称情况相关代码 | 第90-92页 |
| 5 非线性弹性圆环外压下垮塌的解析分析 | 第92-115页 |
| 5.1 概述 | 第92页 |
| 5.2 外压下弹性圆环的大变形垮塌 | 第92-114页 |
| 5.2.1 同伦分析解 | 第92-95页 |
| 5.2.2 软化系数α=0情况 | 第95-97页 |
| 5.2.3 软化系数α<0情况 | 第97-101页 |
| 5.2.4 利用线性化谐波平衡法求解环垮塌问题 | 第101-105页 |
| 5.2.5 谐波平衡法和同伦分析法的联合方法 | 第105-109页 |
| 5.2.6 非线性弹性环自发曲率的影响 | 第109-114页 |
| 5.3 本章结论 | 第114-115页 |
| 6 基于非线性支撑的预张力弦模型的海底管道动态屈曲模型研究 | 第115-152页 |
| 6.1 概述 | 第115-117页 |
| 6.2 非线性支撑下的张力弦模型 | 第117-121页 |
| 6.3 外压下弦模型和真实海底管道在外物冲击下的响应的相似性 | 第121-129页 |
| 6.3.1 弦模型在外压和压陷力下垮塌 | 第121-123页 |
| 6.3.2 真实海底管道在外压和压陷力作用下垮塌 | 第123-129页 |
| 6.4 含阻尼的弦模型 | 第129-135页 |
| 6.4.1 含阻尼弦模型的屈曲传播数值计算 | 第130-132页 |
| 6.4.2 含阻尼弦的稳定屈曲传播和反应扩散方程 | 第132-135页 |
| 6.4.3 N_p=mc~2的情况 | 第135页 |
| 6.5 内流体的流固耦合 | 第135-142页 |
| 6.5.1 边界条件(1) | 第136-137页 |
| 6.5.2 边界条件(2) | 第137-138页 |
| 6.5.3 1D模型的数值计算验证 | 第138-142页 |
| 6.6 刚塑性环模型和含阻尼的弦模型的结合 | 第142-149页 |
| 6.7 考虑轴线能量耗散的屈曲传播压力 | 第149-151页 |
| 6.8 本章结论 | 第151-152页 |
| 7 基于用户子程序UEL的稳态动态屈曲传播研究 | 第152-178页 |
| 7.1 概述 | 第152页 |
| 7.2 浅拱结构无阻尼下动态屈曲传播 | 第152-170页 |
| 7.2.1 问题描述 | 第152-153页 |
| 7.2.2 准静态分析 | 第153-154页 |
| 7.2.3 稳态动态分析 | 第154-155页 |
| 7.2.4 保守情况的UEL算法开发 | 第155-157页 |
| 7.2.5 稳定动态屈曲传播的计算结果 | 第157-159页 |
| 7.2.6 带有阻尼的屈曲传播 | 第159-170页 |
| 7.3 深埋管道的动态屈曲传播 | 第170-173页 |
| 7.3.1 问题描述和FEM | 第170-172页 |
| 7.3.2 动态屈曲传播 | 第172-173页 |
| 7.4 弹塑性管道的动态稳态屈曲传播 | 第173-176页 |
| 7.4.1 瞬态分析 | 第173-174页 |
| 7.4.2 稳态分析 | 第174-175页 |
| 7.4.3 瞬态稳态结果的对比和讨论 | 第175-176页 |
| 7.5 本章结论 | 第176-178页 |
| 8 总结与展望 | 第178-181页 |
| 8.1 本文主要工作总结 | 第178页 |
| 8.2 主要创新点 | 第178-179页 |
| 8.3 展望 | 第179-181页 |
| 参考文献 | 第181-188页 |
| 作者简介及在学期间获得的科研成果 | 第188页 |
