考虑钢悬链线立管安装的管土非线性相互作用机理研究

基本信息
批准号:51349002
项目类别:专项基金项目
资助金额:10.00
负责人:王懿
学科分类:
依托单位:中国石油大学(北京)
批准年份:2013
结题年份:2014
起止时间:2014-01-01 - 2014-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王文明,陈金致,徐时贤,匡涛,焦晓楠
关键词:
触地点钢悬链线立管海土吸附力安装管土相互作用
结项摘要

Characters):Steel Catenary Riser(SCR) is an important type of riser which link floating platform and subsea production system, is widely used in deepwater oil and gas development.Under the marine environment and the floating vessel motion, the long-term complex nonlinear interction between riser and soil in touch down zone, is an important factor of SCR shape control. Became the hot spot of various scholars' research. In SCR analysis, the linear elastic model is usually used for the seabed model. This will make the difference with the actual situation. This research will focus on the complex nonlinear pipe-soil interaction in TDP area considering installation, large deformation beam theory will used to simulate SCR, by using physical model test and numerical calculation method, study on the effects of riser velocity on the soil resistance and suction force, consider the change rules of soil characteristics under the cyclic loads, combine with the soil friction and the formation of trench, to establish more realistic prediction model, and provide guidance for the design of SCR installation analysis.

钢悬链线立管(SCR)作为连接浮式平台和水下生产系统的重要立管形式,被广泛应用于深水油气开发项目中。在海洋环境和安装船运动作用下,SCR触地区与海床土壤间复杂的非线性相互作用,是SCR形态控制的重要因素,成为各国学者的研究热点。但在SCR分析中多采用线弹性模型模拟海床作用,这与实际情况存在较大差异。本研究针对SCR安装过程中的管土相互作用问题,采用大变形梁理论模拟SCR,以物理模型试验和数值计算为手段,研究管土循环作用下土壤的特性变化规律,确定立管运动速度对海床土壤阻力和吸附力的影响,建立更符合实际的海床作用预测模型。为SCR安装设计提供有力的依据和指导。

项目摘要

本项目通过理论与实验的方法研究了钢悬链线立管(SCR)触地区与海床土壤间复杂的非线性相互作用特性。并针对海床土壤为软粘土条件下,考虑了SCR安装过程中运动速度因素对管-土相互作用的影响规律。基于对模型实验数据分析和耦合欧拉-拉格朗日(CEL)数值模拟方法,建立了考虑土壤特性、立管嵌入深度及立管运动速度因素的管土相互作用阻力模型和吸附力模型;基于大变形梁理论,建立了考虑非线性管-土相互作用的SCR安装力学模型;基于同伦分析法(HAM),获得了深水SCR安装力学模型的近似解析解。以上研究成果为深水SCR 安装设计提供了理论依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
4

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
5

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019

王懿的其他基金

批准号:11001031
批准年份:2010
资助金额:15.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

波流作用下钢悬链线立管与海床土相互作用机理研究

批准号:51109185
批准年份:2011
负责人:白兴兰
学科分类:E1101
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

深水钢悬链线立管浮动边界下清管行为及机理研究

批准号:51509259
批准年份:2015
负责人:朱霄霄
学科分类:E1101
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

考虑管土相互作用的钢悬链式立管与浮式平台整体分析方法研究

批准号:51879238
批准年份:2018
负责人:白兴兰
学科分类:E1101
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

深水钢悬链线立管大挠度柔性索模拟方法研究

批准号:51079136
批准年份:2010
负责人:黄维平
学科分类:E1101
资助金额:38.00
项目类别:面上项目