کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6758120 511231 2016 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Bend stiffener nonlinear viscoelastic time domain formulation
ترجمه فارسی عنوان
فرمول بندی دامنه زمانی غیرخطی غیر خطی خمشی
کلمات کلیدی
سفت کردن سفت کننده نازک خطی ویسکوالاستیک، بیش فعالی، لوله انعطاف پذیر، اتصال بالا،
ترجمه چکیده
سفت کننده های خمشی، ساختارهای پلی اورتان مخروطی هستند که در صنعت دریایی مورد استفاده قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که انتقال صاف در اتصال بالا از پله ها انعطاف پذیر با واحد تولید شناور. پلی اورتان برای خم شدن خمیدگی ها یک پاسخ غشاء واسکولا است که به شدت وابسته به سرعت و دمای بارگیری است. در مقایسه با مدل سازی الاستیک یا پرپشتی مواد ممکن است منجر به واکنش های مختلف انعطاف پذیری شود. برای اندازه گیری این اثر، آزمایش های کششی و آرام سازی برای مشخص کردن رفتار مکانیکی پلی یورتان وابسته به زمان غیر خطی انجام می شود. سپس یک معادله اساسی بر اساس روش سوپاپی اصلاح ارائه شده و یک روش شناسایی مواد پیشنهاد شده است. یک الگوی عددی با استفاده از رویکرد متغیر حالت برای اجرای عنصر محدودی معادله اساسی سازنده غیرخطی فرموله شده است. سیستم اتصال بالا، شامل سفتنور خمشی و یک بخش لوله انعطاف پذیر، توسط یک مدل پرتو جابجایی با توجه به غیر خطی های هندسی و مواد نشان داده شده است. یک مطالعه موردی برای مقایسه پاسخ انحنای سیستم محاسبه شده برای واسکولاسیون غیرخطی و پراکندگی بالا (پتانسیل انرژی پتانسیل مارلو) خم شدن سفتیبر تحت شرایط بارگذاری هماهنگ در فرکانس های مختلف انجام شده است. نتایج نشان می دهد که وابستگی نرخ سفتن خمش خمش به پاسخ انحنای روانگر اهمیت دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
Bend stiffeners are conical polyurethane structures used in the offshore industry to ensure a smooth transition in the upper connection of flexible risers with the floating production unit. The polyurethane employed for bend stiffeners present a nonlinear viscoelastic response that is highly dependent on the loading rate and temperature. This may lead to different flexible riser response when compared to elastic or hyperelastic material modeling. In order to quantify this effect, tensile and relaxation tests are carried out to characterize the nonlinear time dependent mechanical behavior of the polyurethane. A constitutive equation based on the modified superposition method is then presented and a procedure for material identification proposed. A numerical scheme using the state variable approach is formulated for the nonlinear viscoelastic constitutive equation finite element implementation. The top connection system, consisting of a bend stiffener and a flexible pipe segment, is represented by a large displacement beam model accounting for geometrical and material nonlinearities. A case study is carried out to compare the system curvature response calculated for the nonlinear viscoelastic and hyperelastic (Marlow strain energy potential) bend stiffener subjected to harmonic loading conditions at different frequencies. The results show the importance of bend stiffener strain rate dependency on the riser curvature response.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Marine Structures - Volume 49, September 2016, Pages 206-223
نویسندگان
, , ,