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自由站立式立管参数影响分析及最优设计

自由站立式立管,虚功原理,Orcaflex

本文基于虚功原理对自由站立式立管在不同控制参数影响下的力学响应进行了深入研究。首先建立立管整体静力学求解模型，运用有限差分法以及Newton-Raphson算法对控制方程离散求解并与Orcaflex进行了验证，结果显示该模型具有良好的收敛性以及精度。之后对刚性主管进行主要设计参数的静力参数影响分析，结果表明浮筒浮力对于刚性立管张力影响最大，平台跨距对于立管整体受力影响较小。针对自由站立式立管进行动力学疲劳，基于Orcaflex对研究了在某一海况下各项参数对于刚性主管疲劳寿命的影响，结果表明浮筒埋置水深、平台跨距和浮筒浮力增加会使刚性主管疲劳寿命提高，但柔性跨接管与刚性主管疲劳寿命无明显关系。最后基于疲劳寿命和最大应力要求，确定自由站立式立管的最优参数配置。