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摘要
深水海底管道在服役过程中，在管道内部腐蚀介质及外部海水复杂条件作用下，管道会形成腐蚀、椭圆度等几何缺陷，在海水压力作用下，还容易发生压溃并造成管道失效。本文研究建立了椭圆度+腐蚀缺陷海底管道模型，基于RIKS方法对管道的压溃过程进行数值模拟，分析了不同椭圆度以及内腐蚀缺陷长度、宽度和深度对管道压溃压力和压溃模式的影响，系统地研究了椭圆度和内腐蚀缺陷对海底管道压溃响应的相互作用机理。结果表明：海底管道发生压溃时，有多种压溃模式，如“∞”型、“8”型和“U”型，压溃模式与椭圆度和初始缺陷的尺寸密切相关；当椭圆度较小时，压溃模式主要受腐蚀缺陷尺寸影响，腐蚀缺陷长度的增加会使管道发生“8”型压溃模式，腐蚀缺陷深度和宽度的增加会使管道发生“U”型压溃模式；当椭圆度较大时，压溃模式主要受椭圆度影响，此时无论腐蚀缺陷尺寸如何变化，管道压溃模式均为“∞”型或“U”型；当压溃模式为“∞”型或“U”型时，管道压溃压力随椭圆度的增大而减小；当管道压溃模式为“8”型时，管道压溃压力随椭圆度的增大而增大；在椭圆度不变的情况下，腐蚀缺陷尺寸的增大会使压溃压力减小。
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