基于深海卷管铺设的海管椭圆度分析

摘要

深水海管在使用卷管铺设时,海管截面变形较大,产生椭圆化现象,降低了海管的弯曲能力,甚至使海管发生失稳及局部屈曲。利用应变能法和Ritz法建立了海管椭圆度理论求解方法。用有限元软件ABAQUS对有初始弯曲曲率及无初始弯曲曲率的海管分别进行了非线性有限元分析,并与modified Brazier方法及modified von Kármán方法得到的结果进行了比较。由以上几种方法得到的计算结果基本吻合。再次利用有限元软件对海管椭圆度的敏感参数进行了分析,多组结果显示椭圆度受海管管径、壁厚、初始弯曲曲率、弯曲曲率等参数的影响,并得到了椭圆度随海管几何参数变化的规律。椭圆度的研究为深海卷管铺设提供了理论基础。