海洋脐带缆截面力学性能分析与数值模拟 |
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引用本文: | 张克超,郭海燕,赵伟,李伟民.海洋脐带缆截面力学性能分析与数值模拟[J].中国海洋大学学报(自然科学版),2019(Z1). |
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作者姓名: | 张克超 郭海燕 赵伟 李伟民 |
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作者单位: | 中国海洋大学工程学院 |
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摘 要: | 脐带缆是进行水下油气资源开采的关键设备,在深海油气资源的开发过程中起着至关重要的作用。脐带缆是由多种功能单元螺旋缠绕而成的非粘结复合结构,各层构件之间会出现接触摩擦与滑动现象,使脐带缆的截面设计和结构分析变得十分困难。本文结合国内外研究的成果,在对脐带缆结构进行理论分析的基础上,利用ANSYS软件分别对无铠装和有铠装脐带缆进行数值模拟分析,采用梁单元和壳单元模拟管件,并用点-点和点-面接触单元模拟管件之间的相互作用,将数值模拟结果与理论计算结果进行对比,探讨不同的管件缠绕角度、摩擦因数对脐带缆的拉伸和弯曲刚度的影响。分析结果可为工程应用提供参考和借鉴。
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