深水油气开采柔性立管可变螺旋倾角铠装层弯曲力学特性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51904181
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    27.0万
  • 负责人：
    周洋
  • 依托单位：
    上海大学
  • 学科分类：
    E0402.油气开采
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

As an important riser form connecting floating platform and subsea production system, flexible risers are widely used in the field of deep water oil and gas resources exploitation. In practical applications, flexible risers are vulnerable to the combined loads of tension and cyclic bending. Each layer structure exhibits complex interaction on curved surface configuration under bending condition, which makes it very difficult to analyze the bending behavior of these structures. Nonlinear bending mechanism of flexible riser with hysteresis effect remains to be studied. The geometrical analysis of variable helical angle in armour wires is intended to be applied in this project. The movement intendancy of local armour wires is revealed by using a combined method with theoretical analysis, numerical simulation and experimental research. Building a tangential strain solver of tensile armour wires in flexible risers, the influence by friction form and slip condition on armour wires is emphasized. Furthermore, the global bending model of flexible risers is established. The non-linear hysteretic result of resultant bending moment on flexible risers is obtained. The research will provide a theoretical basis for the selection of bending moment value in the global analysis of flexible risers, which can improve the engineering design level of flexible risers, and have vital significance for the safe and efficient development of deep water oil and gas resources.
柔性立管作为连接浮式平台与水下生产系统的重要立管形式，在深水油气资源开采领域的应用范围极广。实际使用工况中，柔性立管容易受到拉伸与循环弯曲载荷的联合作用，各层结构在弯曲形态下存在曲面构型上的复杂相互影响，使得这类结构的弯曲行为分析非常困难。迟滞效应影响下柔性立管弯曲非线性机理有待研究。本项目拟采用可变螺旋倾角铠装层的几何分析思路，通过理论分析、数值模拟、试验研究相结合的方法，揭示柔性立管局部铠装层的运动变化趋势，构建柔性立管抗拉铠装层切向应变求解模型，阐明摩擦形式与滑移状态对铠装层结构行为的影响，进而建立柔性立管整体结构弯曲力学模型，获得柔性立管截面弯矩非线性迟滞计算结果。研究将为柔性立管整体分析中的施加力矩值选取提供理论依据，有助于提升柔性立管的工程设计水平，对深水油气资源的安全高效开发具有重要意义。

结项摘要

面向深水油气资源开采领域的广泛应用需求，以柔性立管弯曲结构为重点研究对象，本项目围绕柔性立管的局部弯曲运动，构建了可变螺旋倾角铠装层的几何结构，探究了侧向滑移应变模型、整体弯曲非线性理论等关键技术对柔性立管力学行为的影响机制。项目的主要研究内容包括：.（1）基于可变螺旋倾角的柔性立管局部铠装层弯曲运动机理。利用非欧几何学范畴下的曲面构型理论，探究了铠装层的实际滑移运动与螺旋倾角改变之间的几何模型，并建立了基于微分几何学理论的数学计算结果。通过单元试验验证了柔性立管局部结构内相关内蕴几何量与铠装钢丝螺旋倾角的变化趋势；.（2）考虑铠装侧侧向滑移的铠装钢丝应变模型。结合柔性立管的外部载荷、各层挤压以及圆筒结构摩擦因素的影响，建立了以侧向滑移为临界点的铠装钢丝应变模型，研究了铠装钢丝在不同滑移状态下的弯曲变形，形成了铠装钢丝在侧向滑移开始前后不同的应变解析表达式，为后续整体弯曲分析提供精确的理论基础；.（3）迟滞效应影响下柔性立管弯曲非线性整体分析。以前述局部分析的理论结果为牵引，构建铠装钢丝三维梁单元力学模型，通过非能量法等整体分析方法的局部积分法，得到了基于矢量推导的整体铠装层截面弯矩计算公式，分析了理论模型中由可变螺旋倾角所带来的弯曲非线性迟滞效应，完善了弯曲情形下柔性立管整理力学分析的理论计算方法，并通过单元实验结果验证了算法模型的有效性。.在本项目资助下，相关理论与方法在APPL MATH MODEL等TOP期刊发表5篇，课题组参加国际会议2次，并培养研究生4名。上述取得的研究成果和关键技术揭示了柔性立管局部结构的运动规律与整体弯曲的非线性方法，为面向深水油气资源开采柔性管线的设计与使用提供了坚实的理论基础和技术支持。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
3D-VDNet: Exploiting the vertical distribution characteristics of point clouds for 3D object detection and augmentation
3D-VDNet：利用点云的垂直分布特征进行 3D 对象检测和增强
  • DOI：
    10.1016/j.imavis.2022.104557
  • 发表时间：
    2022-09
  • 期刊：
    IMAGE AND VISION COMPUTING
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Weiping Xiao;Xiaomao Li;Chang Liu;Jiantao Gao;Jun Luo;Yan Peng;Yang Zhou
  • 通讯作者：
    Yang Zhou
Numerical Simulation of a Flow Field in a Turbo Air Classifier and Optimization of the Process Parameters
涡轮空气分级机流场数值模拟及工艺参数优化
  • DOI：
    10.3390/pr8020237
  • 发表时间：
    2020-02-01
  • 期刊：
    PROCESSES
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Zeng, Yun;Zhang, Si;Li, Meiqiu
  • 通讯作者：
    Li, Meiqiu
Experiment and Theoretical Investigation on Fatigue Life Prediction of Fracturing Pumpheads Based on a Novel Stress-Field Intensity Approach.
基于新型应力场强度方法的压裂泵头疲劳寿命预测实验与理论研究
  • DOI：
    10.3390/ma15134413
  • 发表时间：
    2022-06-22
  • 期刊：
    Materials (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
  • 通讯作者：
Theoretical model for variable helical angle of tensile armour wires in bent flexible pipes
弯曲软管中拉伸铠装线变螺旋角的理论模型
  • DOI：
    10.1016/j.apm.2020.06.001
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Applied Mathematical Modelling
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Zhou Yang;Vaz Murilo Augusto;Li Xiaotian;Liu Junpeng
  • 通讯作者：
    Liu Junpeng
LEDet: localization estimation detector with data augmentation for ship detection based on unmanned surface vehicle
LEDet：基于无人水面艇的船舶检测数据增强定位估计探测器
  • DOI：
    10.1007/s41315-022-00238-y
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    International journal of intelligent robotics and applications
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Yang Zhou;Jingling Lv;Yueying Wang;Chang Liu;Songyi Zhong;Guozhu Tan;Jiacheng Sun
  • 通讯作者：
    Jiacheng Sun

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

鹤山气溶胶光学性质和单颗粒化学组分的研究
  • DOI：
    10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2019.0320
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    中国环境科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马乾坤;成春雷;李梅;陈多宏;周洋;吴梦曦;周振
  • 通讯作者：
    周振
Synthesis and mechanical and thermal properties of (Cr,Mn)(2)AlC solid solutions
(Cr,Mn)(2)AlC固溶体的合成及其力学热性能
  • DOI：
    10.1080/17436753.2016.1278511
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Advances in Applied Ceramics
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    李浩林;李世波;毛焕;周洋
  • 通讯作者：
    周洋
氧化溶蚀作用对页岩水相自吸的影响
  • DOI：
    10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.2020.04.011
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    油气地质与采收率
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    程秋洋;游利军;康毅力;周洋;徐洁明
  • 通讯作者：
    徐洁明
颠覆性创新四阶段扩散过程模型—基于液晶电视机与山寨手机案例
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    科技进步与对策
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王晨筱;周洋;陆露;张庆普
  • 通讯作者：
    张庆普
棘突间动态稳定装置Coflex的临床应用及中长期疗效评价
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中华外科杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    倪文飞;徐华梓;周洋;池永龙;黄其杉;王向阳;林焱;毛方敏;吴立军
  • 通讯作者：
    吴立军

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

周洋的其他基金

基于区块链和联邦学习的能源交易数据隐私共享与融合研究
  • 批准号：
    62303296
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    30 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
基于数据与几何约束双驱动的水面无人艇弱观测融合感知方法研究
  • 批准号：
    52371371
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    50.00 万元
  • 项目类别：
    面上项目
基于数据与几何约束双驱动的水面无人艇弱观测融合感知方法研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    50 万元
  • 项目类别：

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码