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含初始缺陷管中管侧向屈曲过程中的动态效应研究

2019-02-13张泽超陈志华刘红波刘凯月

张泽超,陈志华, ,刘红波, ,王 哲,刘凯月

(1.天津大学建筑工程学院,天津 300072;2.天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300072)

高温高压下管道经常发生整体屈曲,当初始缺陷较小的时候,在管道发生整体屈曲之前通常发生瞬间的大变形,产生较大的应变,当能量释放后结构达到再次平衡,继而达到整体屈曲.

目前,针对管动力效应方面的研究主要集中于单层管道方面,刘润等[1]发现在一定温度下管线的整体屈曲会由第1种平衡状态跳跃到第2种平衡状态;施若苇[2]对比了管土作用及初始缺陷大小对管道动力响应的影响;王立忠等[3]得到管道在跳跃失稳发生时的动力响应;车小玉等[4]分析了在静力及动力阻尼条件下管道屈曲临界力的不同;Wang等[5]对单层管道整体屈曲动态效应进行了系统的研究;Erkmen等[6]建立了多尺度单层管道模型,得到了管道发生动态效应时的椭圆化现象;Lopes等[7]研究了在柔性管下运输带有谐振波的水流对管道的动力效应.

在深海油气开采领域中,为了适应深海高温高压工作条件,同时满足管道保温要求,PIP管道系统得到了广泛的应用.PIP系统由两根同心管道组装而成,在内外管道之间采用对中环支撑,确保内外管道相对位置固定,内外管形成的环形空间内填充不具备结构性能的保温材料.PIP系统的优势在于可以满足苛刻的绝热要求,当内管发生破裂时,外管可以成为系统的第2道防线,提高管道整体安全系数.

但是……

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