填埋式柔性液體管道的三維有限元分析案例研究外文翻譯(已修改)
2025-06-01 12:31 本頁面
【正文】 鄭州輕工業(yè)學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 外 文 翻 譯 題 目 填埋式柔性液體管道的三維有限元分析案例研究 學(xué)生姓名 許斌 專業(yè)班級 機械設(shè)計制造及其自動化 052 學(xué) 號 202002020216 院 （系） 機電工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 (職稱 ) 王紅衛(wèi)（教 授） 完成時間 2020 年 6 月 1 日 填埋式柔性液體管道的三維有限元分析案例研究 Zhang,Justin Tuohy HALLIBURTON WELLSTREAM Newcastle Upon Tyne Great Britain 摘要 ： 由于壓力和溫差 的影響傳送熱 流體 的管道會有延長的趨勢 。然而， 由于管線的 終端 一般是固定 在 剛性結(jié)構(gòu)或設(shè)備 上 ，這樣 管線的延長將在縱向方向被限制，這就是遠(yuǎn)離管道終端部分的問題所在，其結(jié)果就 是管道軸向部分被壓縮。在許多情況下，一條海底管線必須為防護(hù)和絕熱的目的被溝填或掩埋。結(jié)果，柔性管線的側(cè)向運動被極大的限制，當(dāng)管線的應(yīng)變能超過覆蓋物和管線自重提供的約束力，就會形成一個過度的向上的位移。對柔性管線而言，這種過度的向上的位移被稱為“劇變屈曲”，它可以通過施加足夠的向下的約束反力加以抑制，比如：填埋沙包和石塊或者設(shè)計一種新的可以克服這種現(xiàn)象的管線。 在本文中，一段溝填但不掩埋的 6 英寸管線產(chǎn)品的全三維有限元分析被提出，利用基于劇變屈曲分析理論的 WellStream 有限元分析法。抗彎剛度效應(yīng)和劇變?nèi)鋭?是柔性管道的獨有特點，他們被排除在一般載荷，如管線自重，回填預(yù)壓力，壓力，溫度分布，規(guī)定的力（集中或分散）及位移之外，環(huán)境載荷的影響如可導(dǎo)致回填物被沖刷掉的問題也可以得到解決。 選擇三維有限元分析軟件 — ANSYS 來研究這個案例，是由于其獨特的特點：參數(shù)化設(shè)計語言，聯(lián)系 /目標(biāo)單元及其通用的三維殼體和實體單元可以分別被用來表示柔性管道和海溝土壤。 簡介： 由于壓力和溫差 的影響傳送熱 流體 的管道會有延長的趨勢 。然而， 由于管線的 終端 一般是固定 在 剛性結(jié)構(gòu)或設(shè)備 上 ，這樣 管線的延長將在縱向方向被限制，這就是遠(yuǎn)離管道終端部分 的問題所在，其結(jié)果就是管道軸向部分被壓縮。 如果管道是 平鋪 在海底 則 此壓縮將導(dǎo)致管 道 橫向移動，以紓緩其應(yīng)變能 ，其結(jié)果是 產(chǎn)生“蜿蜒” 但穩(wěn)定的 結(jié)構(gòu) 。 如果管道被溝填，溝槽寬度足夠但不被掩埋，壓縮將導(dǎo)致管線在溝槽中橫向變形其結(jié)果是長生有限向上位移的“狹窄蜿蜒”。同樣，這仍然是一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。但是，一方面，如果溝槽寬度太窄而不能消除管道的過度應(yīng)變能，管道就只能向上移動。另一方面，溝填的管道可能被覆蓋少量的土壤，雖然這樣管道的橫向移動被極大的限制，但向上的位移卻會過大（或不穩(wěn)定）。最終當(dāng)管線應(yīng)變能超過回填物和管道自重提 供的約束時，管線會脫離溝槽。 對柔性管道而言，這種過度的向上的位移經(jīng)常被成為劇變屈曲。對于接近劇變屈曲狀態(tài)的柔性管道而言，重點是，管道相對環(huán)境危害將變的脆弱或失去其結(jié)構(gòu)的完整性。影響劇變屈曲的因素包括：安裝和挖溝產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力，初始時海底結(jié)構(gòu)和柔性管
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1