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摘要
与传统管道相比，海洋非粘结柔性管具有良好的柔韧性与适用性，逐渐成为深海油气运输的核心装备。柔性管在海洋中受到巨大的拉伸载荷，其响应规律的研究对柔性管的设计及应用具有重要意义。鉴于此，采用有限元法建立了柔性管的完全三维等效模型，分析了轴向拉伸载荷下柔性管在抗拉铠装层出现损伤的条件下以及存在其他不同外载荷条件下的响应，并对不同情况下所得的拉伸刚度进行了比较。分析结果表明：抗拉铠装层的损伤会出现不同程度的应力集中现象，并且在一定程度上降低柔性管的拉伸刚度，其中抗拉铠装层的外层损伤与内层损伤对拉伸刚度的影响差别并不明显；其他外载荷也会对柔性管拉伸响应产生相应的影响，如适当大小的静水压力会增强柔性管的拉伸刚度，但过大的静水压力会使柔性管骨架层压溃和塌陷，扭矩会相对降低柔性管的拉伸刚度。研究结果可对柔性管的设计制造以及其应用中预测柔性管的刚度变化起到参考作用。
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单位中海油安全技术服务有限公司; 石油大学机电工程学院
