非线性防弯器对柔性立管整体响应的约束作用研究

• 作者: 刘大辉 吴剑国 孙伟栋 阮伟东
• 来源期刊: 船舶力学
• 学科: 工学
• 关键词: 防弯器约束 材料非线性 曲率分布 柔性立管
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 结构力学
• 页码范围: 1668-1679
• 页数: 12页
• 分类号: TV131.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-7294.2020.12.013

摘要

作为重要的辅助设备,防弯器被广泛应用以提供一个从平台到柔性立管的平缓物理过渡,进而避免疲劳破坏和过度弯曲.由于防弯器在柔性立管整体分析中发挥着极其重要的作用,在柔性立管构型设计中充分了解防弯器的约束作用是必要的.本文基于经典细长杆件模型,提出了一种改进的数学模型用来研究防弯器约束和水动力荷载作用下的柔性立管整体响应.该数学模型分别采用抗弯刚度过渡模型和双折线弯曲-曲率模型模拟防弯器约束和柔性管弯曲滞回特征.通过对比,可以发现防弯器主要影响柔性立管顶端区域的曲率分布,其材料特性具有非常显著的影响.此外,本文也深入地研究了不同海流流速和浮式平台运动工况下防弯器的约束作用.