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《中国海洋大学》 2011年
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海洋立管系统的应力磁测技术研究

邓瑞  
【摘要】:随着我国海洋石油天然气工业的发展,越来越多的海洋油气资源被勘探和发现,配套技术的研究迫在眉睫。海上油田开发系统中,立管是一个非常关键的组成部分。海洋立管长期在恶劣的海洋环境中服役,受到各种复杂载荷的综合作用,内部一般有高温、高压的油气流过,顶部有与之相连的浮式平台的运动,底部与海床相互作用,外部承受海洋环境荷载作用,并可能承受冲击荷载、地震荷载等,工作环境恶劣,受力非常复杂,一旦损坏就会造成巨大的损失,因此开展海洋立管系统的安全性、稳定性研究十分必要。 本文针对海洋立管系统的结构和常见的受力情况,用ansys有限元软件进行了应力分布的模拟,利用基于逆磁致伸缩效应的磁各向异性检测技术,建立了海洋立管应力检测模型,开发研制了应力检测仪器,对立管应力状况进行动态的跟踪,及时发现不安全隐患,以达到提供预测、延长立管使用寿命的目的。本研究取得了以下成果: 1、立管的损坏大多由应力引起,立管在这种由完好到扭曲、错断直至完全报废的过程中,必然体现出一种应力的变化,正是这种应力的变化直接作用于立管,从而造成了立管的损坏。论文分别讨论了立管径向平面力学模型、轴向剪切力学模型,及其它复杂受力情况下的力学模型。 2、基于逆磁致伸缩效应的磁各向异性检测技术,研制了有自主知识产权、适用于不同直径的海洋立管应力检测仪器和软件,该检测仪器四个探头将立管剖分成四个区域进行测量,使测量精度更高。 3、设计并研制了适合海洋立管和检测仪器的扶正器,该扶正器通过调节可伸缩臂的伸缩长度来适应于不同直径的立管检测,且能单独拆卸维修,避免单个臂的损耗导致仪器的整体更换,便于实际应用。 4、利用研发的磁测仪器对立管的受力进行了三种模拟加载方式的实验研究,并用有限元法对相应的受力状态进行了模拟计算,经过大量的实验,结果表明:该磁测方法具有不需要完全接触、对立管曲率依赖不大、测量精度高的优点,利用该磁测仪器定量评价立管内部的受力状态,可对海洋立管安全状况进行评价和预测。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P756.2

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐俊武,穆向荣,王建国,王红缨,张秀林;磁致伸缩效应在疲劳寿命预测中的应用[J];北京科技大学学报;1990年03期
2 张卫民,刘红光,孙海涛;中低碳钢静拉伸时磁记忆效应的实验研究[J];北京理工大学学报;2004年07期
3 任吉林,吴彦,邬冠华;磁光/涡流检测中磁光传感器的磁光效应分析[J];传感器技术;2001年10期
4 王忠义;马文中;周志彬;李自平;齐向阳;;油井套管应力检测仪器研制与应用[J];测井技术;2007年02期
5 孟凡顺,郭海燕,牛超群;用电磁技术检测套管的原理及其应用[J];测井技术;1995年03期
6 宋凯,唐继红,钟万里,刘伟成,任吉林;铁磁构件应力集中的有限元分析和磁记忆检测[J];材料工程;2004年04期
7 杨勇,张毅,高智海,付继成,张传友;国产高抗挤套管残余应力初探[J];钢管;1998年06期
8 林俊明,李同滨,林发炳,林春景;阵列涡流探头在钢管探伤中的实验研究[J];钢管;2001年03期
9 田洪亮;杨金华;;全球深海油气勘探开发形势分析与展望[J];国际石油经济;2006年09期
10 ;NEW DEVELOPMENT OF THE MAGNETIC METHOD FOR RESIDUAL STRESS TESTING[J];Acta Mechanica Solida Sinica;1998年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 黄平捷;多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测若干关键技术研究[D];浙江大学;2004年
2 刘青昕;油田套管状况测井及套管应力检测方法研究[D];中国地质大学(北京);2006年
3 冯升波;磁测残余应力法的基本理论和实验研究[D];清华大学;1997年
4 阙源;套损井综合治理保障大庆油田可持续发展研究[D];中国地质大学(北京);2009年
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1 张旭辉;管道对接焊缝自动超声检测系统的研制[D];西安科技学院;2002年
2 周俊华;磁记忆检测的机理研究[D];郑州大学;2003年
3 郑建才;电涡流检测技术在多层厚度检测中的应用研究[D];浙江大学;2003年
4 李斌;均匀介质弹性波有限元数值模拟方法研究[D];长安大学;2004年
5 郝芸;磁井径测井方法的研究[D];天津大学;2004年
6 王莉;基于FEPG有限元分析系统的地震波传播的数值模拟[D];中国海洋大学;2005年
7 赵亮;非接触距离厚度的脉冲涡流检测方法研究[D];西安理工大学;2006年
8 徐平;多层金属结构中腐蚀缺陷的脉冲涡流检测技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 蔡清华;金属基多层板厚电涡流动态检测技术与系统研究[D];浙江大学;2006年
10 武海鑫;电涡流检测的正向问题研究及检测系统的通信设计[D];浙江大学;2007年
【共引文献】
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1 王威;;几种磁测残余应力方法及特点对比[J];四川建筑科学研究;2008年06期
2 任毅,王树人;螺旋埋弧焊管剩磁现象的研究[J];鞍钢技术;2004年04期
3 ;A nonlinear constitutive model for magnetostrictive materials[J];Acta Mechanica Sinica;2005年03期
4 魏勤,张迎元,尤建飞;碳化硅颗粒增强铝基复合材料的SiC体积比测定[J];兵器材料科学与工程;2004年06期
5 崔旭;何忠波;李冬伟;李玉龙;;超磁致伸缩致动器建模研究综述[J];兵器材料科学与工程;2011年04期
6 靳亚鹏,萨殊利,温伟刚;涡流无损检测淬火钢轨踏面硬度的数值分析[J];北方交通大学学报;2001年01期
7 张立东,边境,刘贵民;漏磁的磁记忆检测技术[J];兵工自动化;2005年01期
8 张亦良;刘宏娟;李晓阳;;不锈钢与碳钢容器金属磁记忆检测特性对比分析[J];北京工业大学学报;2006年11期
9 任吉林;李晓刚;宋凯;唐继红;马宏伟;;典型受载铁磁构件的数值模拟和磁特性[J];北京科技大学学报;2005年06期
10 张卫民,刘红光,孙海涛;中低碳钢静拉伸时磁记忆效应的实验研究[J];北京理工大学学报;2004年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭鹏举;关卫和;陈学东;程华云;马传瑾;;磁记忆检测技术研究进展[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
2 周庠天;涂慧;王晓琳;;磁通量传感器索力监测系统在工程中的应用[A];第十一届后张预应力学术交流会论文集[C];2011年
3 胡昌斌;;绝缘子非接触式局部放电检测技术应用研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
4 程载斌;王志华;马宏伟;;结构损伤探测技术及研究进展[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
5 崔常京;刘桂良;董世运;陈群志;董丽虹;;静载作用下典型结构钢磁记忆信号的变化规律[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(二)[C];2007年
6 秦立平;尚新春;;磁致伸缩作动器周期振动问题的讨论[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
7 秦立平;尚新春;;磁致伸缩作动器振动问题的摄动解法[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
8 干瑞杰;李超;杨文俊;张亦良;;疲劳损伤的磁记忆可行性研究[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
9 周媛;陈先;梁忠旭;吴则华;;浮筒材料在深水技术开发海洋立管中的应用(英文)[A];第十届中国科协年会论文集(四)[C];2008年
10 蔡振雄;李玩幽;李寒林;;利用振动噪声信号诊断柴油机故障研究的现状与发展[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 童思友;[D];中国海洋大学;2010年
2 童思友;南黄海地震资料多次波形成机理及压制技术研究[D];中国海洋大学;2010年
3 孙运宝;南海北部陆坡深水区地质灾害机理与钻前预测[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
4 李龙飞;高速旋转层合圆板(梁)行波动力特性及其空气弹性稳定性研究[D];兰州大学;2011年
5 孔超;基于数学形态学的木质材料实时无损检测研究[D];东北林业大学;2010年
6 倪辰荫;扫描激光源法激发声表面波用于金属表面裂纹检测的研究[D];南京理工大学;2010年
7 刘保余;输气管道内检测器设计及理论研究[D];中国石油大学;2010年
8 石常亮;面向再制造铁磁性构件损伤程度的磁记忆/超声综合无损评估[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 周德强;航空铝合金缺陷及应力脉冲涡流无损检测研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 高军哲;多频涡流无损检测的干扰抑制和缺陷检测方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
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1 张颜艳;奥氏体不锈钢组织超声无损评价研究[D];南昌航空大学;2010年
2 彭学文;双层钢管瞬变电磁检测技术研究[D];南昌航空大学;2010年
3 朱志斌;基于金属材料的扰动磁场检测技术研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李新蕾;金属磁记忆检测机理的试验研究与有限元仿真[D];南昌航空大学;2010年
5 潘强华;磁记忆检测技术力—磁效应的试验研究[D];南昌航空大学;2010年
6 刘贞刚;煤岩体破裂的微地震响应特征研究[D];山东科技大学;2010年
7 陈铮;基于激光扫描数据的交通信息采集平台设计与实现[D];山东科技大学;2010年
8 郭瑞;弹性导轨式管道环焊缝扫查器研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 汪钢;小直径壁井超声成像系统的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 廖艳程;岩土工程中的小波(包)分析理论及其应用[D];长沙理工大学;2010年
【二级参考文献】
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1 王仲初;电脑涡流探伤仪自动平衡电路的研制[J];鞍山钢铁学院学报;1994年02期
2 陆妩,任迪远,郭旗,余学锋,张国强,严荣良;OP07运算放大器的电离辐射损伤和退火特性研究[J];半导体技术;1997年01期
3 吴鑫;李方奇;石坤;谢基龙;李浩;;脉冲涡流测厚技术理论与应用[J];北京交通大学学报;2009年01期
4 李平恩;殷有泉;苏先樾;;流变地层地应力场中套管载荷的理论解[J];北京大学学报(自然科学版);2007年01期
5 郭兴旺,Vavilov V,郭广平,邵威,刘颖韬;复合材料红外无损检测的建模分析和热像处理[J];北京航空航天大学学报;2004年04期
6 唐俊武,穆向荣,王建国,王红缨,张秀林;磁致伸缩效应在疲劳寿命预测中的应用[J];北京科技大学学报;1990年03期
7 邸新杰;李午申;白世武;刘方明;薛振奎;;金属磁记忆信号关联维数与应力关系[J];北京科技大学学报;2007年11期
8 张卫民,董韶平,杨煜,许淳淳,池琳,陈晓梅;磁记忆检测方法及其应用研究[J];北京理工大学学报;2003年03期
9 张卫民,刘红光,孙海涛;中低碳钢静拉伸时磁记忆效应的实验研究[J];北京理工大学学报;2004年07期
10 张卫民,刘红光,袁俊杰,孙海涛;低碳钢扭转过程弱磁信号变化及金属磁记忆效应[J];北京理工大学学报;2005年11期
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1 周国祥;何辅云;方睿;何箭;;基于WIN95/98的石油专用管二维漏磁高速探伤机检测系统[A];全国第十四届计算机科学及其在仪器仪表中的应用学术交流会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 黄平捷;多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测若干关键技术研究[D];浙江大学;2004年
2 王威;钢结构磁力耦合应力检测基本理论及应用技术研究[D];西安建筑科技大学;2005年
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1 魏莉;涡流测试信号处理系统研究[D];武汉理工大学;2002年
2 孙砚飞;基于人工智能的硬化层深预测系统[D];武汉理工大学;2003年
3 曹雄恒;矩形线圈激励无损检测技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
4 张会云;金属薄镀层涡流测厚技术研究[D];机械科学研究院;2003年
5 王彬;焊接缺陷超声检测信号的小波分析与处理[D];西安科技大学;2003年
6 陈诚;管道自动焊接中焊缝检测和焊接参数控制系统的研究[D];天津大学;2004年
7 李恒灿;虚拟仪器系统理论研究[D];武汉理工大学;2004年
8 薛英娟;基于LabVIEW的焊缝缺陷超声检测与识别[D];中北大学;2005年
9 宁昕;基于磁弹效应检测钢缆索索力方法及系统的初步研究[D];重庆大学;2005年
10 刘坤;管道焊缝超声检测扫查器机械装置研究[D];武汉理工大学;2006年
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1 ;国内声学文献索引[J];声学学报(中文版);1985年05期
2 孙德立;;XP系列恒温洗片机通过鉴定[J];今日科技;1987年01期
3 林邦佐;;桩基无损检测学术讨论会[J];地球物理学进展;1988年04期
4 ;桩基无损检测学术会议[J];地球物理学报;1989年01期
5 曾庆城,王水凤,罗庆芳,胡解生,任建雄,廖隆宣;对半导体杂质沉淀无损检测的若干结果[J];南昌大学学报(理科版);1989年02期
6 ;国内声学文献索引[J];声学学报(中文版);1991年02期
7 金观昌;;电子错位散斑干涉术用于无损检测的探讨[J];实验力学;1992年02期
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9 陈绍求;微电测深法用于公路工程质量检测[J];地质与勘探;1993年05期
10 戴嘉彬;秦玉文;王金起;;电子错位散斑的实时时间差技术[J];实验力学;1993年03期
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2 刘峰;王凯;徐国兴;;现役钢轨探伤车检测系统60km/h提速改造方案与实施[A];中国铁道学会2008年度优秀学术论文评选一等奖论文[C];2009年
3 陈永祥;瞿才渊;;大型焊接齿轮焊缝的超声波探伤方法[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
4 徐可北;;金属薄壁管兰姆波检测技术研究[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
5 傅竹武;王鑫;;混凝土构件缺陷超声无损检测的研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
6 许松燕;葛如冰;;物探技术在挡土墙检测中的应用[A];泛珠三角港澳台地区地球物理研讨平台成立暨首届学术交流会论文集[C];2009年
7 许松燕;葛如冰;郭生浦;;地质雷达在公路路面脱空检测中的应用研究[A];泛珠三角港澳台地区地球物理研讨平台成立暨首届学术交流会论文集[C];2009年
8 陆鹏;;光学测量方法在复合材料缺陷检测上的应用研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
9 颜丙生;吴斌;何存富;李佳锐;;利用脉冲反转技术测量材料的声学非线性系数[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
10 吉海彦;马淏;梁雪;;近红外光谱无损检测农作物叶片水分含量的研究进展及发展趋势[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
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1 孙志恒;水工混凝土结构的无损检测[N];中国水利报;2004年
2 ;特种设备无损检测行业公约[N];中国质量报;2004年
3 张轶;浅谈无损检测的发展及作用[N];中国石油报;2003年
4 记者 史爱萍;“中国有色金属工业无损检测中心”等通过评审[N];中国有色金属报;2009年
5 本报记者 王惜纯;搭建无损检测服务新平台[N];中国质量报;2010年
6 钱大新;武石化设备无损检测保平安[N];中国石化报;2007年
7 记者 韩晓玲、通讯员 曹南燕、徐燕;地质勘探要无损检测[N];湖北日报;2006年
8 杨明通讯员 佘军;辽河油建大型储罐施工得心应手[N];中国石油报;2007年
9 王会颖;管道局召开大口径管道无损检测技术研讨会[N];石油管道报;2007年
10 龚春艳;SGS无损检测培训考试中心落户上海[N];大众科技报;2008年
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1 邓瑞;海洋立管系统的应力磁测技术研究[D];中国海洋大学;2011年
2 张振宇;氦光泵磁测技术研究[D];吉林大学;2012年
3 赵延广;基于锁相红外热像理论的无损检测及疲劳性能研究[D];大连理工大学;2012年
4 刘宝会;多功能数字散斑干涉无损检测技术及应用研究[D];天津大学;2004年
5 张秀峰;基于时频分析的粗晶材料超声检测技术与系统[D];清华大学;2005年
6 刘鹏;基于多传感器融合无损检测鸡蛋品质的研究[D];南京农业大学;2011年
7 张群;倒装焊及相关问题的研究[D];中国科学院上海冶金研究所;2001年
8 许明;锚固系统质量的无损检测与智能诊断技术研究[D];重庆大学;2002年
9 程晓敏;材料的渗碳层特性及其涡流测试系统的研究[D];武汉理工大学;2003年
10 毛亚虹;装饰建材辐射剂量模式及其无损检测筛选方法研究[D];四川大学;2003年
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1 庞彦伟;工业CT技术研究——提高CT图像质量的几个途径[D];华北工学院;2001年
2 刘成军;铁路路基挡土墙质量无损检测的研究[D];西南交通大学;2001年
3 田迎春;钢结构无损检测的动力学方法研究[D];河北农业大学;2002年
4 柯大观;基于介电特性的苹果无损检测系统研究[D];浙江工业大学;2002年
5 李刚;激光超声技术及其在金属无损检测方面的应用[D];华中师范大学;2004年
6 宋金亚;基于介电特性和灰色理论的苹果内部品质无损检测方法研究[D];浙江工业大学;2004年
7 朱晓冬;小波分析在中密度纤维板无损检测中的应用[D];东北林业大学;2004年
8 唐圣学;X射线底片图像处理系统[D];湖南大学;2004年
9 赵春燕;基于模糊分析的图像处理方法及其在无损检测中的应用研究[D];山东科技大学;2004年
10 江杰;应力波法锚杆加固无损检测与锚固效果评价的研究[D];武汉理工大学;2005年
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