顶张式立管液压气动式张紧器的模拟方法

综合考虑液压气柱的张力-冲程非线性关系、液压气柱与立管之间的夹角以及平台-张紧器-立管之间的耦合关系,研究顶张式立管液压气动式张紧器的不同模拟分析方法。选取3种典型工况,对不同张紧器模拟方法下立管的动态响应进行仿真计算,分析比较不同模拟方法的科学性和适用性。结果表明:在顶张式立管分析过程中,张紧器的合理模拟至关重要,是否考虑液压气柱和立管之间的夹角对立管响应的影响不大;恒定集中力模型不能反映立管张力的变化规律,而且立管响应也存在较大差别,故不宜采用;线性模型可用于平台运动幅值较小的情况;非线性模型最能反映张紧器的刚度特性,且在极端载荷环境下尤为适用。     

深水管中管结构动态边界条件非线性时域分析

随着海洋油气开发工程作业水深的增加,管中管结构承受的波浪、海流深海环境载荷增大,可能会引发强度破坏以及疲劳损伤,造成重大损失,所以开展深水条件下管中管系统的力学行为分析研究是有必要的。本文考虑了顶部张紧力和动态边界,利用有限元模型来模拟管中管结构及其力学行为。并利用接触单元模拟内外管接触的约束条件。综合统计了管柱的接触碰撞位置和应力危险位置,提出了新型扶正器的布置方案,以达到减缓碰撞保护管柱的目的,并对比了等距离设置扶正器的方案。通过对比研究发现本文提出的扶正方案有效减缓了内外管的应力等级,对于实际工程和研究具有一定指导价值。     

超深水钻井立管总体性能分析

本文基于API相关规范,系统梳理了钻井立管总体性能分析的主要内容,形成了超深水钻井立管分析的总体流程,并分析了超深水钻井立管中张紧器及伸缩节等关键位置的模拟方法。在此基础上选择作业水深12000尺超深水钻井立管,在DeepC软件中建立了包括作业平台、张紧器、伸缩节及柔性节点等在内的系统模型,选择合适的海况进行立管总体性能分析,给出了钻井立管总体性能参数的分析方法和结果,为超深水钻井立管的设计和分析提供参照。     

张紧器的结构参数对顶张式立管动力响应的影响研究

本文针对带液压气动式张紧器的顶张式立管,综合考虑浮式平台-张紧器-立管之间的运动关系、液压气柱的张力-冲程非线性关系、立管的真实截面布置以及采油树的作用,建立更加符合工程实际的三维有限元分析模型,并通过与实验结果对比验证了该模型的正确性。基于该有限元模型,研究了张紧器的结构参数对顶张式立管动力响应的影响。结果表明:活塞和活塞杆的直径以及高压气体的初始压强对立管的动力响应影响最大;低压气体的初始压强以及液压气柱和立管之间的夹角对立管的动力响应也有重要影响;在相同的环境条件下,高压气体和低压气体的初始体积对立管的动力响应的影响较小。     

深水管中管钢悬链线立管的非线性动力分析

立管技术是深水资源开发的关键技术之一。管中管钢悬链线立管具有同心的外管与内管，其外管提供机械保护，内管提供油气通道，内、外管之间按照一定的距离安装扶正器以保护绝热材料，在深水油气开发中具有较大的应用价值。充分考虑在位立管承受的复杂载荷条件泡括动边界、波浪与海流载荷、立管自重、海水浮力、管内外静压力），以及整体和局部非线性因素（包括摩擦、滑移、接触、间隙等），采用时域有限元软件ABAQUS实现管中管钢悬链线立管的建模与非线性动力分析。     

海洋平台垂荡作用下立管的非线性涡激振动特性研究

立管是海洋工程中常用的一种典型细长体结构物，研究立管在海洋平台垂荡和内外流体共同作用下的非线性动力学特性具有重要的学术意义和应用价值。本文采用Hamilton原理和Galerkin方法建立了顶张力立管的二维非线性动力学模型，将平台垂荡运动模拟为随时间变化的顶端张力，研究海洋平台运动和立管非线性涡激振动的耦合位移响应。研究结果显示，增加顶张力可以改变结构的固有频率，在可变张力作用下，立管的位移响应在相邻模态之间可以相互转换。通过与已有实验数据进行对比，验证了本文分析方法和数值计算结果的合理性。本文研究结果可为海洋立管的非线性涡激振动分析提供理论参考。     

顶部张紧式立管强度设计分析

顶部张紧式立管(TTR)是油气开发必不可少的立管类型。研究了南海1500m水深半潜式干树深水平台TTR的概念设计,提出新的管中管结构的等效方法。通过分析立管结构的受力控制方程,得到立管受力分析的主要影响参数,按照轴向刚度、抗弯刚度、立管湿重和液体湿重等效原则,实现立管力学性质的等效。使用Orca Flex软件非线性时域分析立管遭受的四种典型工况,分别获得张力和弯矩,依据管中管结构外管和内管的刚度在等效模型中占的比例进行分配,根据API规范确定管中管结构外管和内管的应力,得到TTR四种工况下的强度分析结果,认为在半潜平台下,TTR强度满足设计要求。     

考虑平台作用的顶张式立管动力分析

上层浮式平台的运动幅度比固定式平台大,对立管的影响更明显.为了解平台对顶张式立管动力的影响,提出一种动力分析方法.在一定的条件下建立立管的数学模型,采用软件Tube2D对平台和立管进行动力响应和弯曲应力分析,得到考虑平台作用的立管扶正器布置间距参数的敏感性和立管弯曲应力的变化.结果表明:对于考虑平台作用的立管模型而言,...     

典型深水顶部张紧立管的设计方法

顶部张紧立管(TTR)是用于连接运动的浮式生产设施和海床上的海底系统的管道,顶部张紧立管可用于钻井、完井及生产.本文将简单介绍TTR在前期初步设计阶段的设计考虑因素,并以典型深水平台概念设计研究课题中确定的TTR立管设计参数和结构型式为例,简要介绍TTR的强度分析方法,供海底管道设计者参考.     

顶端张紧立管系统张紧装置选型设计研究

深水油气勘探开发是中国油气行业新世纪的重要发展战略.适应深水顶端张紧立管对于张紧装置的应用需要,对张紧装置的若干关键总体技术加以研究,例如适用范围、结构形式和构件、安装方法以及选型一般性指导原则等,对我国的深水开发具有一定的借鉴意义.     

一种支持多层次MPLS网络的标签设计

提出了一种支持多层次MPI。S网络的标签改进方法以及这种改进后的标签的工作原理，文章主要介绍了MPLS的优势以及现有的MPLS标签结构和工作原理，同时提出一种多层次MPLS网络模型，以及改进的MPLS标签的结构，多层次MPLS工作过程并给出了一个模拟，最后指出了多层次和单层次MPLS之间明显的不同之处。     

基于正交试验法的舵板缓冲吸能结构仿真与优化

缓冲装置是水下航行体舵板的组成部分,主要通过缓冲管的压溃变形延长复杂流场对舵板的冲击时间和载荷峰值。为分析不同缓冲结构方案的吸能效果,本文基于正交试验法对影响缓冲吸能效果的内管数、内管壁厚和材料类型等3个因子,在不同的水平下进行搭配组合并确定仿真方案。分析结果表明,选用不锈钢材料、内管壁厚5mm的三内管结构对于保护舵板效果最好。通过落锤冲击试验,研究了不同冲击载荷下缓冲管变形吸能规律,同时也对仿真分析模型进行了校验。     

光电倍增管的结构与性能研究

光电倍增管以其优越的性能,成为高技术测量设备中的首选光传感器。以常规光电倍增管以及两种新型光电倍增管（微通道板光电倍增管和位置灵敏光电倍增管）为例介绍它们各自的结构和工作原理,并在此基础上对其特性进行分析和讨论,展示三代光电倍增管在结构、性能方面的超越。对光电倍增管的发展前景作出了展望。     

不同进出口接管方案下自流冷却系统的特性试验研究

针对自流冷却系统的应用背景,采用缩比原理性试验,对进出口接管形式进行优选试验研究.研究发现进出口接管形式影响着系统的自流特性,矩形过渡的进口接管其自流特性好,垂直圆扩的出口形式不利于自流.进出口接管组合方案一下系统自流特性最好.进出口接管的相对静压差-相对速度特性曲线是其固有水力特性.自流回路的自流流量随着流动阻力的增加而降低,且降低率越来越少.最终根据试验结果优选了进出口接管方案,为自流冷却系统的设计提供了依据.     

自升式平台管结构碰撞损伤机理研究

文章以自升式海洋平台桩腿直管结构为研究对象,采用简化解析法和有限元数值仿真法对其在侧向冲击载荷作用下的变形机理进行了研究。文中首先基于前期试验,对管结构的变形模式进行了简化,并利用塑性力学理论求解出管结构的碰撞力与撞深解析表达式。然后利用有限元软件ABAQUS,对管结构的动态响应进行了数值模拟,将得到的碰撞力与撞深曲线与解析结果对比,以此验证文中解析方法的准确性。该文的研究成果可以为大型平台结构碰撞性能研究提供技术支撑。     

Implosion tests of aluminium-alloy ring-stiffened cylinders subjected to external hydrostatic pressure

In this paper, the dynamic implosion responses of ring-stiffened cylindrical tubes under external hydrostatic pressure are reported. The ring-stiffened cylinder models were fabricated from commercial seamless aluminium-alloy 6061-T6 tubes. Six external stiffened models were constructed: three models with three stiffeners, and the other three with five stiffeners. To quantify the effects of stiffening on the structural behaviour, implosion tests were also performed on another three unstiffened tube models. In this study, a total of nine tube models were tested until their failure. Implosion was initiated by increasing the hydrostatic pressure in the chamber until the tubes collapsed, and the effects of different types of pressurising media were investigated: (i) water only and (ii) water and nitrogen gas combined. The implosion pressure pulse near the collapsing tube was recorded during the event. The models with five stiffeners increased the implosion pressure pulse by approximately 3.5 times compared with the unstiffened model.     

土工管袋充填过程模拟与固结试验

土工管袋技术在滩涂围垦、河海岸保护及港口建设等领域应用广泛,并在模袋承载力、袋体张力、填料、渗透排水研究等方面取得丰富的成果,但其填土固结全过程分析及固结规律远未得到充分认识。为此,开展管袋模型试验,全方位监测充填过程中孔压与土压力演变规律。结果表明:1)袋内孔压、土压在充填与消散交替进行中表现为交替的变化过程。袋内水平土压力系数上部与下部不同,上部接近主动土压力系数,底部接近静止土压力系数。2)充填初期,袋底孔压最大,距离透水的土工布边界越近,其消散越快。此外,中部孔压一直最大,上部次之,底部最小。3)充填期管袋的高度与中部孔压呈紧密的正相关关系。     

土工管袋用于环保疏浚淤泥脱水固结的试验研究

利用小型土工管袋进行环保疏浚淤泥脱水固结试验,研究土工管袋的不同结构特征（织造方式、织造结构、等效孔径）和脱水药剂用量对环保疏浚淤泥脱水固结的影响。试验结果表明：脱水药剂阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）在0．6～1．0g／ks投加量下配合0．5mm等效孔径机织斜纹土工管袋组合,在疏浚淤泥脱水固结方面表现较好,但脱水药剂具体最佳用量需在实际工程中根据不同工况做适当调整。     

基于MGIS和GDI的数据融合综合态势显示系统设计与实现

根据数据融合综合态势显示系统的需求,在分析传统的完全基于MGIS实现的态势显示系统不足的基础上,提出了基于MGIS和GDI技术相结合构建多图层的综合态势显示系统框架模型,详细介绍了各组成模块的功能,分析研究了地图显示、军标显示、MGIS和GDI集成处理、显示控制、态势回放等关键技术实现.该系统在实际应用过程中取得了良好的态势显示效果.