顶张式立管液压气动式张紧器的数值模拟

论文摘要

综合考虑液压气柱的张力-冲程非线性关系以及平台-张紧器-立管之间的运动耦合关系,建立带液压气动式张紧器的顶张式立管有限元分析模型。为了更加符合工程实际,该模型中考虑了立管的真实截面布置以及采油树的作用。对4种张紧器模型,即恒定集中力模型、传统的简化模型、线性弹簧-阻尼模型以及非线性弹簧-阻尼模型进行对比分析。结果表明:恒定集中力模型不能反映立管张力的变化规律,而且立管响应也存在较大差别,故不宜采用;传统的简化模型过高评估了张紧器的张力水平,有可能导致不准确的立管响应评估结果;线性弹簧-阻尼模型可用于环境条件较温和的情况;该研究建立的非线性弹簧-阻尼模型最能反映张紧器的刚度特性,且在极端载荷环境下尤为适用。

论文目录

• 1 张紧器的模拟
•   1.1 张紧器的主要结构
•   1.2 液压气柱张力特性的模拟
•   1.3 浮式平台、张紧器和立管之间关系的处理
• 2 顶张式立管的有限元模型
• 3 算例分析
•   3.1 模型参数
•   3.2 结果对比分析
•     3.2.1 立管的最大张力分布
•     3.2.2 立管的最大弯矩分布
•     3.2.3 立管的最大水平位移分布
•     3.2.4 立管中点的垂向位移
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈柏全,余杨,余建星,徐立新,吴晨,康煜媛

关键词: 顶张式立管,液压气动张紧器,数值模拟,非线性

来源: 振动与冲击 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心,中国石油管道局工程有限公司天津分公司

基金: 国家自然科学基金(51609169,51779173),国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB046804)

分类号: TE95

DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.10.013

页码: 85-91

总页数: 7

文件大小: 1842K

下载量: 78