凹陷損傷立管的極限強度和疲勞壽命分析.pdf

1、 上海交通大學碩士學位論文 上海交通大學碩士學位論文 凹陷損傷立管的極限強度和疲勞壽命分析 姓 名：余折 學 號：1070109046 導 師：王德禹 教授 專 業(yè)：工程力學 研究方向：海洋立管 上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院 2010 年 1 月 第 I 頁 凹陷損傷立管的極限強度與疲勞壽命分析 凹陷損傷立管的極限強度與疲勞壽命分析? 摘 要 摘 要 立管作為現(xiàn)代海洋工程結構系統(tǒng)中重要的組成部分之一， 同時也

2、是薄弱易損的構件之一， 在內部流體和外部環(huán)境載荷的作用下會發(fā)生碰撞， 疲勞損傷和斷裂失效， 造成破壞， 這不僅使工程本身遭受損失，而且可能造成嚴重的災害。 所以研究已發(fā)生凹陷損傷的立管的極限強度和疲勞壽命有著十分重要的意義。 本文采用有限元方法研究凹陷立管的極限強度和疲勞壽命。 以楔形凹陷損傷的立管為研究對象， 分析其在軸向拉伸力和縱向彎矩共同作用、 外壓和縱向彎矩共同作用下的極限強度， 繪制出極限拉伸力-彎矩包絡線和極限外壓-彎矩包絡

3、線； 結果表明： 立管在軸向拉伸力和縱向彎矩共同作用下， 只要軸向拉伸力在合適的范圍內， 凹陷對立管極限強度的影響非常??； 一定的外壓可以提高楔形凹陷損傷立管的極限彎曲強度。 為研究軸向拉伸力對楔形凹陷立管的極限強度的影響， 本文分析楔形凹陷的立管在一定的軸向拉伸力， 縱向彎矩和外壓共同作用下的極限強度，繪制極限壓強-彎矩包絡線，結果表明：初始軸向拉伸力的存在，使在立管在外壓較小時，極限強度提高。凹陷深度越大，初始軸向拉伸力的存在對立管