海底管道墜物碰撞損傷數(shù)值模擬分析研究.pdf

1、海底管道在海洋油氣生產活動中扮演著重要角色，由于其運行環(huán)境的特殊性，一旦發(fā)生泄露事故，不但會對生產活動與生活造成影響，還會造成海洋環(huán)境的污染，因此其安全性廣受關注。
　　造成海洋油氣管道失效的因素主要分為三類:機械損傷、腐蝕破壞、疲勞破壞。本文將對海洋油氣管道在運行期間可能遭受的墜落物碰撞造成的機械損傷進行研究。在海洋油氣生產活動中，存在著大量的第三方活動對海底管道的碰撞損傷破壞行為，這會對海底管道的安全運行產生嚴重影響。由于海底

2、管道的碰撞損傷與材料非線性、幾何非線性及非線性接觸等力學行為密切相關，為進一步揭示管道在墜物沖擊載荷作用下的機械損傷規(guī)律，解決實際工程中受損管道安全性評估等問題，需要對海底管道在墜物沖擊載荷作用下碰撞接觸模型、接觸特性、覆層影響以及管道完整性的評估方法進行深入研究。
　　為此，本文擬從兩個方面著手進行海底管道碰撞數(shù)值模擬分析研究。其中包括:墜物沖擊載荷作用下海底管道的機械損傷影響因素研究;海底管道機械損傷各影響因素敏感性分析。本文

3、在數(shù)值模擬過程中將充分考慮材料非線性、幾何非線性及非線性接觸等非線性因素，分析在墜落物沖擊載荷作用下的海底管道的碰撞特性，進一步發(fā)展海底管道碰撞接觸分析模型，獲取墜落物形狀、速度、質量等對墜物碰撞損傷的影響特性，以及管道幾何參數(shù)、海底管道覆層、管道埋深等保護措施對墜物碰撞損傷的保護效果。本文將通過ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件，對海底管道墜落物碰撞損傷進行數(shù)值仿真。通過對海底管道碰撞的有限元數(shù)值分析來確定其碰撞特性并評估海底管