层间摩擦系数对非黏结柔性管抗拉铠装层轴压屈曲失效模式的影响研究

作者：马维林; 田浩宇; 刘栋杰; 孙大林; 徐朋朋; 王双; 杨永春

来源：海洋工程, 2023, 1-11.

• 非黏结柔性管
• 抗拉铠装层
• 屈曲失效模式
• 轴向压缩载荷
• 层间摩擦系数

在柔性管运输、铺设安装和服役过程中，由于其抗拉铠装层钢带为柔性细长螺旋结构，当外部载荷超过临界值时，抗拉铠装层钢带容易发生屈曲失效。考虑非线性材料、几何大变形、层间接触和摩擦等非线性效应的影响，运用ABAQUS有限元软件建立了63.5 mm典型非黏结柔性管八层完整结构模型，研究了在抗拉铠装层不同层间摩擦系数的情况下，非黏结柔性管在轴向压缩载荷作用下的力学性能和屈曲失效模式。研究结果表明，层间摩擦系数对于非黏结柔性管的抗压刚度和抗拉铠装层屈曲失效模式有较大影响，层间摩擦系数以0.1和0.2为分界点，抗压刚度和屈曲失效模式均呈现出三段式变化规律。研究成果可为海洋非黏结柔性管的结构设计和屈曲失效评估提供技术参考。

• 单位
  无棣海忠软管制造有限公司; 中国海洋大学; 长江勘测规划设计研究有限责任公司