顺应式垂直通路立管构型优化及其力学性能分析

摘要

为研究顺应式垂直通路立管(CVAR)的力学特性,基于虚功原理和变分原理建立CVAR力学模型,并结合文献结果进行对比验证。在原CVAR构型的基础上提出优化方案,对优化前后的CVAR构型进行静动力分析对比。结果表明:建立的CVAR力学模型的分析结果与文献结果吻合良好,可对CVAR进行相关的非线性静动力分析;CVAR过渡段的2个弯曲处因弯矩较大而存在较大的弯曲应力,同时顶部和大浮力段处张力较大引起的应力也较大,应作为优先检测的区域;优化后的构型大幅度减小了过渡段的弯矩和相应的弯曲应力,减少了立管整体的垂向振幅,使得作业过程相比优化前更安全。