深水柔性管道骨架層加工力學研究(1)

1、碩士學位論文深水柔性管道骨架層加工力學研究MechanicsResearchonCarcassProcessingOfDeepwaterFlexiblePipe學號：212鯉鯉Q完成日期：至Q!墨生墨月大連理工大學DalianUniVers塒ofTechn0109y大連理工大學碩士學位論文摘要能源開發(fā)是關乎國家安全和經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，海洋中蘊藏豐富的油氣資源，隨著海洋油氣開采產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，油氣資源的開發(fā)從近海逐步發(fā)展向深遠海，浮式生產(chǎn)系

2、統(tǒng)是深水油氣資源開發(fā)的一種常用形式，而在浮式生產(chǎn)系統(tǒng)中，海洋柔性管道是必不可少的介質(zhì)輸送裝備。柔性管道由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，骨架層是其最內(nèi)層，其結(jié)構(gòu)形式為S型鋼帶互鎖，主要作用為抵抗外壓荷載，隨著油氣資源開發(fā)水深的逐漸增加，對骨架層的要求越來越高，一方面，骨架層由于其結(jié)構(gòu)形式復雜，加工過程存在較大塑性變形而導致不能精確預測壓潰行為，另一方面，水深增加要求增加骨架層成型鋼板的厚度，為骨架層的制造過程帶來了很大的挑戰(zhàn)，骨架層制造技術在國內(nèi)柔性管道

3、產(chǎn)業(yè)一直屬于瓶頸，無法突破。本文以實現(xiàn)柔性管道國產(chǎn)化為目標，依托于國家高新技術研究發(fā)展計劃——深水油氣勘探開發(fā)關鍵技術與裝備研究項目“柔性海底管道關鍵技術研究“(2012AA09A212)課題，對深水柔性管道骨架層的制造技術進行相關力學問題的研究。本文首先總結(jié)了柔性管道骨架層的發(fā)展現(xiàn)狀，包括對于骨架層壓潰行為的研究，以及國內(nèi)外柔性管道產(chǎn)業(yè)的骨架層制造能力的發(fā)展現(xiàn)狀，并針對骨架層生產(chǎn)過程的冷彎成型技術的研究與發(fā)展進行總結(jié)；在此基礎上，提取

4、了柔性管道骨架層的簡單力學模型進行分析，并基于經(jīng)典的冷彎成型設計理論對骨架層冷彎成型技術進行初步設計；接下來對骨架層的成型材料進行了材料實驗，并針對冷彎成型技術中的核心力學問題進行簡單的鋼板彎曲實驗：在實驗支持的基礎上，利用ABAQUS有限元模型進行了冷彎成型過程中的相關參數(shù)的研究：在參數(shù)研究的基礎上，利用ABAQUS建立了整體冷彎成型過程的有限元模型并進行了骨架層冷彎成型過程的模擬，一方面為國內(nèi)柔性管道產(chǎn)業(yè)提供了一定的技術支持，另一方