含初始缺陷海底管道非线性屈曲失稳外压判别方法研究

摘要

海底管道处于深海高压环境,任何微小的缺陷都可能大幅降低管道的屈曲压力.将线性屈曲分析的屈曲模态作为初始缺陷的参考值,对受外压海底管道进行非线性有限元分析.研究结果表明,受外压作用的海底管道在径向产生膨胀变形和压缩变形,而且变形沿轴向传播.基于径向压缩变形与膨胀变形的比值随外压的变化曲线规律,提出了判定海底管道非线性屈曲的临界外压的拐点方法,该方法能够准确判定临界外压值.应用拐点方法,分析了不同缺陷和径厚比下海底管道的临界外压.