国外海底管道屈曲传播及止屈试验技术综述

海底管道屈曲传播机理极其复杂,涉及到弹塑性稳定后屈曲问题,须通过大量的试验进行研究.文章概述了国内外海底管道屈曲传播理论研究发展历程,着重介绍了国外在海底管道屈曲传播与止屈试验技术方面的研究,总结和评述了国外相关试验装置的特点,探讨屈曲传播压力、传播速度、止屈效率等关键因素的试验测定方法,并指明了管道屈曲传播与止屈试验技术的发展方向,为海底管道屈曲传播及止屈试验设计提供指导.     

深水海底管道止屈器设计研究

随着水深的增加,深水海底管道由于外压导致压溃、屈曲及屈曲传播的可能性大大增加.深水海管设计中,通常采用止屈器来控制海管由于较大的外压可能造成的压溃及屈曲传播.止屈器的主要作用是:在管道受外压的条件下,一旦发生压溃屈曲并发生屈曲传播时,将屈曲传播的破坏限制在一定管道长度范围内.该文进行了深水海底管道止屈器设计研究,并基于有限元模型进行了管道的屈曲和屈曲传播分析.     

带止屈器的复合材料圆柱壳结构屈曲分析及优化

针对海洋工程上的复合材料圆柱壳结构,基于有限元软件ABAQUS,利用Python语言编程实现参数化建模、屈曲分析以及在后处理中提取屈曲因子。研究复合材料圆柱壳结构在单独受到轴向压力、侧向压力以及两种压力组合作用下止屈器的位置对屈曲极限强度的影响,并利用遗传算法多参数优化的方法对止屈器的位置进行优化,最终找到最优解。研究结果可以为复合材料圆柱壳结构抵抗屈曲失效的优化设计提供参考。     

国外海底管道局部屈曲研究综述

海底管道是海洋油气集输系统中最重要的组成部分之一,从铺设到服役都将承受多种载荷的作用,并可能发生局部屈曲且沿管道传播开来,由此造成严重的后果。海底管道的局部屈曲在管道安全性方面具有重要意义,已成为海底管道设计与评估中重要的内容。详细阐述了国外关于海底管道受外压、弯矩和轴力作用下的局部屈曲研究成果,论述了在单个载荷和多个载荷联合作用下的局部屈曲破坏机理,并提出了未来研究的建议。     

复合材料立管抗屈曲能力的提高方法

由于复合材料具有高比强度、设计性强、扰腐蚀性能好等优点,而广泛应用于海洋立管中,但是复合材料立管设计还不够成熟。本文为探究提高复合材料立管抗面压屈曲能力的方法,研究了复合材料结构参数对复合材料立管抗面压屈曲能力的影响,发现铺层数和铺层角对其抗面压屈曲能力有较大影响。其后对复合材料立管增加止屈器,结果表明止屈器可以较大幅度提高其抗面压屈曲能力。对今后研究复合材料立管抗屈曲能力提供一定的指导意义。     

海底管道侧向屈曲分析

侧向屈曲是非埋设海底高温高压管道运行期间常见的失效形式.由高温和高压造成的管道轴向应力是导致管道侧向屈曲的主要原因.本文对管道侧向屈曲进行了数学解析分析,并给出了管道在实际运行状态下发生侧向屈曲时常出现的四种模态的力学分析结果.对某工程项目的海底管道进行了侧向屈曲的数值计算以验证其工程可靠性.从理论和工程实践两方面分析比较了控制侧向屈曲的各种方法.初步探讨了深水高温高压管道的侧向屈曲控制方法.     

海底埋设管线屈曲剧变理论研究综述

海上生产的烃类必须在高温高压下运输以使流体舒缓而避免蜡组分的凝固。由于内外压差和温差引起强制膨胀导致轴向压缩力,此时便产生了海底管线的屈曲。此压缩力既能引起管线在海床平面内的侧向屈曲,也能造成垂向屈曲。通常将管线埋于沟槽内从而确保与其它海洋活动的干扰最小化。在此情况下,侧向土约束超过了由管线浮重造成的垂向隆起约束。因此,要特别注意挖沟埋设管线的垂向屈曲。最近对中国高温管线和渤海湾几起事故的关注引发中国海洋工程师对此现象的强烈兴趣。文章综述了海底埋设管线垂向屈曲的理论研究历史,以及作者对此问题的一些经验。希望海洋工程师能从本领域的文献综述和总结中受益。文中同时研究了管线的防护层设计,最后明确了未来发展的方向。     

含缺陷海底管道横向屈曲理论研究

考虑了初始几何缺陷对管道屈曲临界载荷的影响,基于经典热屈曲理论,推导了平坦海床上裸铺管道横向屈曲临界载荷的理论公式,给出了无限远处管道轴向力的计算公式及临界温度的计算公式。建立了平坦海床上裸铺管道的非线性有限元模型,并将有限元结果与解析结果进行了对比,验证了解析公式的合理性。     

海底管道相邻屈曲最小间距的控制准则

平坦海床上裸铺管道不可能仅在一个位置发生屈曲,而是在一系列位置均有可能发生。为了激发第二个屈曲,两个屈曲之间应该保持足够的间距。如果两个屈曲之间的距离过小,则相邻屈曲之间的轴向力将达不到第二个屈曲的临界荷载,无法激发第二个屈曲。论文提出了最小屈曲间距的滑动距离判别法,给出了最小屈曲间距的判别公式。     

纵环加筋圆柱薄壳的塑性屈曲试验与分析

本文进行了纵环加筋圆柱薄壳在均布外压作用下的屈曲试验和分析研究。采用塑性形变理论和Misos屈服准则，在能量原理基础上导出了壳体简明的屈曲分析公式。给出了四个铝合金模型的屈曲破坏试验结果，描述了模型的破坏特征和破坏过程。试验及数值分析结果表明，在一定参数范围内，壳体将发生总体塑性屈曲破坏，且破坏表现为一个过程，局部屈曲将影响到总体屈曲临界压力。本文提供的总体屈曲简明分析方法具有较好的精度，可供初步设计时使用。     

Buckle propagation of damaged SHCC sandwich pipes: Experimental tests and numerical simulation

Sandwich pipe (SP) combining high-strength performance and thermal insulation has been considered an effective solution for oil and gas transportation in ultra-deepwater. Strain hardening cementitious composite (SHCC) is well known for its capacity to withstand both tensile load and external hydrostatic pressure. The sandwich pipe considered in the research is constituted of concentric steel pipes with SHCC annular layer. In the present research work, the SHCC was manufactured, and full scale sandwich pipes were assembled. Intact and damaged specimens were submitted to controlled external pressure in a hyperbaric chamber to obtain the collapse and propagation pressures, respectively. Modeling and simulation of the buckle propagation of the SPs were correlated with the experimental results. The results show that sandwich pipe with SHCC core has an excellent structural strength under high external pressure in both intact and damaged conditions. Moreover, the results also show that the interaction between the annular and the inner/outer pipes provides a significant contribution to the buckling resistance under propagation pressure.     

船用柴油机排气消声器模型试验的相似原则

本文将相似理论Π定理应用于消声器的设计中，给出了五个相似准则。这些无量纲数考虑了在船用消声器小尺寸模型试验中消声器的声学、空气动力特性和几何尺度的相似性，并对相似准则中一些物理量进行了讨论。     

海水系统防海生物装置的设计原理与比较分析

本文较详细地介绍了在海水系统中,海生物防治装置的设计原理和电流及离子浓度的计算方法, 通过对不同形式的防海生物装置的综合分析与比较,较详细地说明了正确选择适当防海生物装置的方法。     

疏浚泥固化处理进行填海工程的现场试验研究

疏浚泥固化处理后用作填方用土是疏浚泥处理的有效方法，但在我国还没有在实际工程中应用过。结合我国实际条件，在现场进行了疏浚泥固化处理的施工、浇筑，并对填筑地基进行了取样强度试验和原位静力触探试验研究。结果表明固化土的强度随水泥掺加量的增加呈线性增长，浇筑地基取样的强度比室内制样强度降低10％～50%，填筑地基的承载力可以满足填海工程地基设计的要求，疏浚泥固化处理土可以用作填海工程的材料。     

MCS-51单片机实验板系统设计

提出了MCS51单片机的数据与程序存贮器统一编址的方法,并为实现这种方法进行了硬件和软件的设计。     

甚低频与超低频通信入水深度比较分析

甚低频和超低频是目前对水下潜艇通信的重要手段,论文对电磁波的入水传播做了理论分析,并对甚低频和超低频的入水深度进行了计算,给出了典型计算结果,并就如何提高甚低频、超低频的通信效果给出了建议.     

充液管道轴对称波的传播与衰减分析

在很多工程状况下,特别是船舶和海洋工程领域,管道的振动、噪声和疲劳失效是极其严重的问题。文章对充液管道的轴对称波的传播与衰减进行了解析研究。首先推导了周向模态n=0的管道轴对称振动方程,然后分别得到s=1流体波和s=2壳体波的波数表达式。接着,对波数以及管道和流体的阻抗进行了数值计算和讨论。结果发现,在这种模态下,波的传播与衰减随频率变化(频散特性),与壳体厚径比和流体密度密切相关。事实证明,这种耦合振动分析方法是简洁有效的。