1、隨著深水油氣田的陸續(xù)開(kāi)發(fā)，非粘合柔性立管因其良好的柔性、易于安裝、抗腐蝕和耐高壓等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于目前的油氣產(chǎn)業(yè)。由于層間滑移的存在，柔性立管的彎矩-曲率關(guān)系呈現(xiàn)出明顯的非線性和遲滯現(xiàn)象。在整體分析方面，工程上傳統(tǒng)的做法是假設(shè)柔性立管的彎矩-曲率關(guān)系為線性，即采用完全滑移后的彎曲剛度。然而，這種做法不僅導(dǎo)致整體分析和疲勞分析的結(jié)果過(guò)于保守，還會(huì)影響柔性立管的有效設(shè)計(jì)。此外，端部配件是柔性立管系統(tǒng)的重要組成部分，在動(dòng)態(tài)應(yīng)用中，立管與上部浮

2、體的連接屬于剛性連接，相連部位易產(chǎn)生較大的彎曲載荷，且沿管長(zhǎng)方向的拖曳力會(huì)使立管承受較大的拉伸載荷，因此立管端部容易產(chǎn)生應(yīng)力集中和疲勞破壞。
　　本文的主要任務(wù)是確定一種適合深海采油的柔性立管整體分析方案并且對(duì)柔性立管抗拉鎧裝條帶的端部效應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬。
　　文中首先對(duì)柔性立管在整體分析中所需考慮的各種阻尼因素進(jìn)行了系統(tǒng)地梳理與總結(jié)，包括流體阻尼、海底摩擦、遲滯阻尼和材料阻尼，并根據(jù)各自的特性給出了相應(yīng)的處理辦法。重點(diǎn)分析了

3、由層間滑移導(dǎo)致的遲滯阻尼，給出兩種處理方法，一是等效粘性阻尼法，二是Orcina模型法。
　　根據(jù)彎曲剛度和遲滯阻尼模擬的不同，本文采用三種模型:(1)線性彎矩-曲率關(guān)系與等效粘性阻尼法模型，EVDM-L模型;(2)非線性彎矩-曲率關(guān)系與等效粘性阻尼法模型，EVDM-N模型;(3)非線性彎矩-曲率關(guān)系與Orcina模型法模型，OM模型。通過(guò)比較三者的動(dòng)態(tài)響應(yīng)結(jié)果發(fā)現(xiàn):在進(jìn)行非粘合柔性立管的整體動(dòng)力分析時(shí)，采用直接分析法最為適宜。<

4、br>　　本文建立了一種在軸向拉伸和恒定彎曲聯(lián)合作用下端部配件對(duì)柔性立管抗拉鎧裝條帶響應(yīng)影響的有限元分析模型。首先將不考慮摩擦作用時(shí)的結(jié)果與理論模型的結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了數(shù)值模型的有效性，進(jìn)而考慮了摩擦的影響。分析發(fā)現(xiàn):端部約束會(huì)顯著增加條帶端部的側(cè)向彎曲應(yīng)力，且隨著曲率的增加呈線性增加的趨勢(shì);應(yīng)力大小與條帶的起始位置有關(guān)，最大值出現(xiàn)在受壓一側(cè)距中性軸最遠(yuǎn)處;當(dāng)考慮摩擦?xí)r，該處的彎曲應(yīng)力減小，但隨著摩擦系數(shù)的增大，應(yīng)力值依然增大。此外，層摩擦