基于量纲分析的柔性立管骨架层辊弯成型弯曲变形特征预测

王心悦1，阎军1,2，袁振钦3，李文博1，卢海龙1，陈金龙2 （1.大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室工程力学系；2.大连理工大学宁波研究院；3.招商局海洋装备研究院有限公司）

摘要：柔性立管是海洋油气开发的关键输运装备，骨架层是其最内层结构，由扁平的钢板经过多道次辊弯和缠绕锁扣2道成型工艺加工制成。由于骨架层结构特征复杂，几何参数繁多，且钢板在成型过程中存在纵向及横向变形，导致辊弯成型过程中关键加工参数对其变形特征影响尚不清晰。基于量纲分析原理，建立了多道次辊弯关键加工参数与骨架层变形特征（弯曲角度）关系的量纲表达式，并且采用多项式回归和符号回归方法分别获得了量纲表达式展开形式，明确加工参数（弹性模量、钢板厚度、辊轮半径、辊轮间距）对骨架层弯曲角度的影响，结论显示钢板厚度对弯曲角度影响较大，当厚度从1 mm增大至2 mm时，弯曲角度下降了27.74%。

关键词：柔性立管；骨架层；辊弯成型；弯曲角度；量纲分析