《表1 模型材料参数：海底管道抗压溃分析的理论适用性研究》

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《海底管道抗压溃分析的理论适用性研究》

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建立外径210 mm，厚度6 mm的管道有限元模型，建模过程中引入0.3%的初始椭圆度。管道模型的材料取理想弹塑性材料模型，相关参数见表1。采用三维8节点实体单元（C3D8I）进行网格的划分，C3D8I单元位移和应力结果很精确，厚度方向只需要很少的单元就可保持和二次单元相当的精度，本文的计算中壁厚方向的单元数取3可以在保证计算精度的同时最大程度的节约计算成本。建立实体模型，x、y方向为管道径向方向，z方向为管道轴向方向。设置边界条件，管道两端面的节点限制z方向的位移，只允许在端部平面发生平动；x=0平面内的节点约束x方向的平动，允许其它方向的平动；同样的y=0平面内的节点约束y方向的平动，允许其它方向的平动，如图8所示。接触关系设置为硬接触，防止管道压溃后出现管壁体积相交的不合理现象。管壁外侧施加比理论计算值稍大的外压荷载，并设置相应的加载路径。图2和图3为径厚比为35的管道模型的建立过程，类似的分别建立径厚比为10～50的一系列模型并进行相应的压溃模拟计算。