柔性立管是深海油气开发的关键设备,具有多层结构和不同材料.柔性立管骨架层是非黏结最内层,不仅截面形状和互锁连接方式复杂,而且要考虑其层间接触摩擦的影响.论文基于有限元软件ABAQUS,建立骨架层螺旋结构的数值计算模型,讨论不同接触形式对骨架层径压刚度的影响,还优化了等效厚度计算径压刚度的理论方法.试验结果表明,基于通用接触的骨架层有限元模型计算的径压刚度较为准确.当内径较小时,面面接触的准确性提高;当内径较大时,粘合接触模拟效果更好.引入螺旋角度有效提高了等效厚度计算径压刚度理论方法的准确性.对摩擦系数敏感性分析表明它对骨架层径压刚度的影响非常小,在模拟时可以忽略摩擦系数.
骨架层 层间接触 ABAQUS 数值模拟 径压刚度