Effect of Local Model Dynamics on Flexible Riser Tensile Armor Wire Stress Predictions
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Accurate time-consistent computation of tensile armor wire stresses remains a major challenge in flexible riser fatigue life predictions and integrity management. Accuracy requires capturing the kinematics of the flexible’s helically contra-wound tensile armor layers and their interaction with the other metallic and thermo-plastic layers in a dynamic simulation. It is generally accepted that high fidelity 3D Finite Element Models (FEMs) can best capture the complex kinematics and produce accurate stresses. The local model is typically constructed of few “pitch lengths” of the 3D FEM. Local analysis involves enforcing tension and nodal rotation time-histories on the local model and extracting wire stresses at critical fatigue locations along risers. While local analysis involving a few bending cycles can be executed on modern multi-core computers, static simulations typically require computation times of 24–48 hours for a single cycle and do not capture the effect of dynamics of the local model. With this computational constraint, 1-hr long irregular wave fatigue simulations with 3D FEM local model become computationally infeasible. The nonlinear dynamic substructuring (NDS) approach has been utilized in the past to overcome this computation challenge. Reduced order models are numerical methods for efficiently solving high fidelity FEM. NDS utilizes reduced-order models and numerical algorithms to significantly decrease the computation time associated with the irregular wave fatigue simulations of the high fidelity flexible FEM. Because NDS is a simulation-based approach, effects such as local model tension stiffening and inertial resistance to the global rotation inputs are fully captured and the impact on wire stresses can be discerned. A 14” inner diameter (ID) flexible riser with a four-tensile armor layer configuration is modeled and simulated using the NDS approach. The 5m long local model is first driven at different “speeds” of harmonic (regular wave) rotation inputs to illustrate inertial effects. For the faster input, the impact of local model inertia on wire stresses is immediately apparent by the increase in wire stresses and change in the shape of the wire stress hysteresis curve. Next, the local model is simulated to irregular wave inputs. It is again shown that the inclusion of local model inertia increases wire stresses and modifies the shape of the wire stress hysteresis.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».