填埋式柔性液体管道的三维有限元分析案例研究外文翻译译文(编辑修改稿)

填埋式柔性液体管道的三维有限元分析案例研究外文翻译译文(编辑修改稿)内容摘要：

分析 ，这取决于项目的要求 、有效的 输入数据和服务条件的 信息。 剧变屈曲的初步分析 ： 评估管线系统潜在的剧变屈曲并提出适当的解决措施，例如调度覆盖物。 在分析中只有一段代表性长度的管线以假设的几何缺陷被考虑， 这样会造成必需的输入信息的极大不确定性。 这一分析阶段所做的最重要的假设就是管线的缺陷概况：“非直线”（ OOS）概况。 详细的剧变屈曲分析： 这是为了确定从初始剧变屈曲分析到“实际”管线的剧变屈曲分析是否有足够的回填覆盖物，是否需要添加回填覆盖物，例 如；岩石护堤。 在这一阶段，基于已经建立的管线、海底和沟渠的调查数据，管线的全场会被分析。 请注意，为了确保更有效的分析，通常先进行意见管线的 OOS 分析。 原始数据不可避免的存在多种异常，所以通过使用数据过滤和平整分析工具以去除这些异常是必须而且重要的。 剧变蠕变分析 ： 此应用是在管线经历频繁应力循环的地方优化必需的回填物数量。 回填覆盖物的厚度决定了设计寿命中允许的最大应力周期的数值。 请注意，挖沟或铺设中产生的管线应力预处理结果已经被考虑在剧变蠕变分析之中。 在挖沟和铺设阶段给管道加压的目的是预拉伸管道以便于减少随后由于加压和温度升高造成的管道延展（通常是上移）。 理想的情况是，在释放应力之后，整个管道被“锁死”在沟渠的回填土之中。 即使预压力的效果 100%的达到了，但是，周围土壤没有完全锁紧管道及柔性管道的非线性都会不同程度的削弱此效果。 因此，有效预压力的概念被引进道剧变屈 曲分析中来以补偿在柔性管道中保留预压力效果的损失。 即使预压力的效果 100%的达到了，但是，周围土壤没有完全锁紧管道及柔性管道的非线性都会不同程度的削弱此效果。 因此，有效预压力的概念被引进道剧变屈曲分析中来以补偿在柔性管道中保留预压力效果的损失。 有限元模型 柔性管道使用管道单元还是用壳体单 元来模拟取决于所需分析的水平。 管道和壳体单元二者都具备几何、非线性和大挠度性质。 周围介质，例如：沟渠土壤、沟渠几何参数及回填覆盖物可以用非线性延展单元后联系单元来加以考虑。 这些单元都有广义的非线性变形能力以模拟柔性管道和周围介质的相互作用。 请注意，在已经建立的剧变屈曲分析中，只有该例子是用三维实体单元来模拟海底和沟渠的。 在分析中，模拟的管线的末端是通常是被固定的，这是保守的，因为所有由于加载载荷引起的伸长都必须发生在这些固定点之间，因此计算后的上移量会大于假设的比较自由的终端条件。 剧变蠕变分析 模拟剧变 蠕变的第一步是建立起柔性管道上移量和回填覆盖物深度之间的关系。 这设及到回填覆盖物的深度值在剧变屈曲分析中的具体范围。 这个剧变屈曲分析中必需的数值取决于为上移量和回填覆盖物厚度关系所定义的变量的数量。 在上移量和回填覆盖物厚度关系被建立之后，可以进行剧变蠕变分析以确定回填覆盖物的最小厚度值及在使用寿命内加载和卸载循环的最大数值。 从 Wellstream 法的 经验 来看 ，指数法被认为 可以将上移量和回填覆盖物的厚度充分联系起来。 这也是假定柔性管道将被锁定在“受压”状态和每次加载和卸载周期之后压力和温度引起的充分变形状态 下。 这被认为是可接受的，只要周围的持续时间足够长，允许够地和海底空间被填满，这是保守的，因为计算的剧变率将增加。 因此，修正上移量于回填覆盖物厚度的指数关系所需的三个最小数据点经由三个不同范围的三个剧变屈曲分析中导出。 正如前几节所讨论的，挖沟时加压力的目的是为了在开始施工之前建立一定数量的预应力，这些预应力被用来弥补工作和温度引起的变形。 请注意，由于非线性的土壤和柔性管道自身的影响，这一预应力不会 100%的起效。 所以在剧变蠕变分析之前也要进行沟渠压力影响的灵敏度研究 案例。