Αναλυτική και υπολογιστική μελέτη εύκαμπτων αγωγών σε θαλάσσιες κατασκευές

Αναστασιάδης, Παναγιώτης Σταύρος; Anastasiadis, Panagiotis Stavros

dc.contributor.author	Αναστασιάδης, Παναγιώτης Σταύρος	el
dc.contributor.author	Anastasiadis, Panagiotis Stavros	en
dc.date.accessioned	2019-03-28T08:57:36Z
dc.date.available	2019-03-28T08:57:36Z
dc.date.issued	2019-03-28
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48522
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16526
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Εύκαμπτοι αγωγοί	el
dc.subject	Απολήκτες	el
dc.subject	Συντελεστής συγκέντρωσης τάσεων	el
dc.subject	Πεπερασμένα στοιχεία	el
dc.subject	Καλώδια οπλισμού εφελκυσμού	el
dc.subject	Flexible pipelines	en
dc.subject	End Fittings	en
dc.subject	Stress concentraction factors	el
dc.subject	Finite elements	en
dc.subject	Tensile armor wires	en
dc.title	Αναλυτική και υπολογιστική μελέτη εύκαμπτων αγωγών σε θαλάσσιες κατασκευές	el
dc.title	Analytical and numerical study on flexible pipelines used at offshore structures	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανική	el
heal.classification	Μοντελοποίηση και προσομοίωση	el
heal.classification	Engineering	en
heal.classification	Modeling and simulation	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10-08
heal.abstract	Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι να συμβάλει στην μελέτη των τάσεων και παραμορφώσεων που εμφανίζονται εντός του απολήκτη (Εnd Fitting) στα καλώδια οπλισμού εύκαμπτων μεταλλικών μη δεσμευμένων αγωγών (metal based unbonded flexible pipes) που χρησιμοποιούνται συνήθως στις θαλάσσιες κατασκευές. Η μελέτη γίνεται τόσο για την φάση λειτουργικής φόρτισης του εύκαμπτου αγωγού όσο και για την φάση συναρμογής του αγωγού στον απολήκτη ,που προηγείται. Κατά την φάση λειτουργικής φόρτισης εξετάζονται αποκλειστικά αξονικά εφελκυστικά φορτία στα καλώδια οπλισμού που προκύπτουν από την λειτουργία του αγωγού. Για το σκοπό αυτό παρουσιάζεται σχετικό αναλυτικό μοντέλο από την βιβλιογραφία και αναπτύσσεται νέο αριθμητικό μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων σε δύο διαστάσεις ,το οποίο υλοποιείται στο υπολογιστικό πακέτο ANSYS 19.0. Και τα δύο μοντέλα, αριθμητικό και αναλυτικό, λαμβάνουν υπόψη μεταβολές στην κατάσταση των καλωδίων οπλισμού που πηγάζουν από την διαδικασία συναρμογής του αγωγού στον απολήκτη ,κατά την μελέτη της λειτουργικής φόρτισης του αγωγού, δηλαδή συνδέουν την φάση συναρμογής με την φάση λειτουργικής φόρτισης. Το αριθμητικό μοντέλο που αναπτύσσεται, εφαρμόζεται σε μελέτη περίπτωσης (case study) ευκάμπτου αγωγού. Κατά την μελέτη γίνονται παρατηρήσεις σχετικά με τις κρίσιμες περιοχές εντός του απολήκτη και στο τέλος τα αποτελέσματα του αριθμητικού μοντέλου συγκρίνονται με αυτά που προκύπτουν από την εφαρμογή του αναλυτικού μοντέλου στο ίδιο πρόβλημα. Το αριθμητικό μοντέλο που αναπτύσσεται βρίσκεται σε καλή συμφωνία με το αναλυτικό μοντέλο. Τέλος, για την ίδια περίπτωση αγωγού πραγματοποιείται παραμετρική μελέτη χρησιμοποιώντας το αριθμητικό μοντέλο που αναπτύχθηκε .Κατά την μελέτη εξετάζονται πιθανοί παράγοντες που μπορεί να επηρεάζουν τον μέγιστο συντελεστή συγκέντρωσης τάσεων (SCF) στα καλώδια οπλισμού του αγωγού εντός του απολήκτη. Από τα δεδομένα προκύπτει ισχυρή συσχέτιση της μέγιστης τιμής του SCF εντός του απολήκτη με την ένταση της λειτουργικής φόρτισης στο σώμα του αγωγού εκτός του απολήκτη. Κατασκευάζεται σχετική εξίσωση με βάση τα δεδομένα που αποτυπώνει την συσχέτιση αυτή.	el
heal.abstract	This study’s objective is to contribute further to the on-going research regarding the stresses and deformations occurring at the end fitting region ,on the tensile armour wires of metal based unbonded flexile pipes commonly used in offshore structures. Τhe present research addresses both the flexible pipe’s stress state during operational loading as well as while the pipe is being installed to its end fitting mechanism. The operational loading in the present study consists exclusively of axial tensile loads on the pipe’s armour wires, resulting from the pipe’s operation. On that ground, an analytical model that addresses the problem above is presented. The analytical model was already available through literature review. In addition, a relative numerical model, based on 2D finite elements, that addresses the same problem is developed by the author. The numerical model is implemented using the computational package ANSYS 19.0.Both models, analytical and numerical take into account the resulting stress state of the system after installing the pipe on the end fitting, while calculating the system’s stress state during operational loads. Hence, both models link the end fitting installation and operational loading phases. Moreover, a case study of a flexible pipe is investigated using the numerical model developed for this project. Throughout the case study, areas of interest inside the end fitting are documented and assessed. Furthermore, the results from the application of the developed numerical model on the case study are compared against the respective outcomes of the presented analytical model same case. The latter comparison verifies that the developed numerical model is in good agreement with the analytical model. Finally, a parametric study on the above mentioned case is held, using the developed numerical model. The parametrical study assesses possible factors that may impact on maximum coefficient of stress concentration (SCF) calculated on the tensile armour wires of the pipe inside end fitting area. The parametric study’s findings indicate a strong correlation between the maximum value of SCF inside end fitting and the intensity of the operational loading on the pipe body outside the end fitting. Taking advantage of the datasets produced within this parametric study, an equation that expresses the identified correlation is produced.	en
heal.advisorName	Θεοτόκογλου, Ευστάθιος	el
heal.advisorName	Theotokoglou, Efstathios	en
heal.committeeMemberName	Θεοτόκογλου, Ευστάθιος	el
heal.committeeMemberName	Κοντού-Δρούγκα, Ευαγγελία	el
heal.committeeMemberName	Ευταξιόπουλος, Δημήτρης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Μηχανικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	229 σ.
heal.fullTextAvailability	true