石油工程建设2024,Vol.50Issue(1) :21-24.DOI:10.3969/j.issn.1001-2206.2024.01.004

水下管汇入水冲击数值模拟研究

Numerical simulation on water impact of manifold

曹先凡 王姝媛 王琮 张爱霞 姚志广
石油工程建设2024,Vol.50Issue(1) :21-24.DOI:10.3969/j.issn.1001-2206.2024.01.004

水下管汇入水冲击数值模拟研究

Numerical simulation on water impact of manifold

曹先凡 1王姝媛 2王琮 1张爱霞 3姚志广1
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作者信息

  • 1. 中国石油集团海洋工程有限公司,天津 300451;中国石油天然气集团海洋工程重点实验室,天津 300451
  • 2. 中国石油天然气销售公司,北京 100007
  • 3. 中国石油集团海洋工程有限公司,天津 300451
  • 折叠

摘要

基于ABAQUS软件,采用耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL)对水下管汇入水工况中框架响应进行数值模拟.根据管汇框架入水受力特点,选取其局部结构(工字梁)建立入水数值模型,其中工字梁采用壳单元模拟,海水区域采用欧拉网格离散,为模拟管汇质量的影响,采用等效密度方式修正工字梁质量.模拟了工字梁入水过程,计算了关键部位速度和应力时间历程,给出了不同时间点的应力场,讨论了初始速度对最大Mises应力的影响,为管汇框架入水强度分析奠定了基础.

Abstract

Based on ABAQUS software,this paper adopts the coupled Eulerian-Lagrangian(CEL)analysis to simulate the impact of the manifold framework into water.According to the characteristics of the manifold framework bearing external force during impact,its local structure(I-beam)is selected to build the numerical simulation model.The I-beam is simulated by a shell element,and the seawater area is discretized by the Eulerian grid.To simulate the influence of manifold mass,the paper utilizes the equivalent density method to modify the I-beam mass.The numerical model simulates the water entry process of the I-beam and calculates the velocity and stress time history of the key part.It gives the stress fields at different time points and discusses the influence of the initial velocity on the maximum Mises stress.This study lays a foundation for the analysis of the impact strength of the manifold framework.

关键词

管汇框架/数值模拟/耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL)/Mises应力/ABAQUS软件

Key words

manifold framework/numerical simulation/coupled Eulerian-Lagrangian(CEL)/Mises stress/ABAQUS

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基金项目

中国石油天然气集团有限公司科学研究与技术开发项目(2021DJ2504)

出版年

2024
石油工程建设
中国石油集团海洋工程有限公 中国石油工程建设公司

石油工程建设

影响因子:0.367
ISSN:1001-2206
参考文献量17
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