钢悬链线立管舷侧安装过程动力学仿真及耦合分析
2021-11-05昝英飞祝港袁利毫黄阔黄福祥罗超
哈尔滨工程大学学报 2021年10期
昝英飞, 祝港, 袁利毫, 黄阔, 黄福祥, 罗超
(1.哈尔滨工程大学船舶与海洋工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001; 2.海洋石油工程股份有限公司, 天津 300461)
钢悬链线立管是20世纪90年代初期提出的概念,随着世界第1条钢悬链线立管于1994年,由壳牌公司在墨西哥湾处的一座张力腿平台上安装完成[1]。钢悬链线立管引起了诸多学者的注意,为了增加钢悬链线立管使用的安全性,各国学者对钢悬链线立管展开了一系列研究降低钢悬链线立管使用风险。Mekha等[2]对PrinceTLP平台上钢悬链线立管设计过程中的设计和疲劳等难题进行分析,研究表明钢悬链线立管大偏离角有助于减轻钢悬链线立管在波浪中的疲劳损伤。Nakhaee等[3]研究了海床沟槽对钢悬链线立管动力特性的影响。吴剑国等[4]研究了浮体的慢漂运动对钢悬链线立管的影响。Duan等[5]对深水钢悬链线立管传递过程进行静力学分析,通过大挠度梁理论、Winkler地基模型和悬链线方法建立力学模型,重点研究了海床刚度、水深、初始安装角度等影响因素。数值分析结果表明,在钢悬链线立管传递过程中,较硬的海床会对钢悬链线立管产生较大的弯曲应力,海床刚度对钢悬链线立管的应力影响不大。初始安装角度越大,水深越深,弯曲应力会越小。Wang等[6]基于非线性大挠度梁理论建立深水缓波立管传递过程力学模型,基于有限差分法对传递过程中立管参数进行一系列数值分析,研究结果表明,立管触地点位置以及轴向张力均呈变化趋势。……
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