1、柔性立管因其優(yōu)越的力學(xué)性能在海洋油氣的開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用。然而當(dāng)前對柔性立管的分析還存在許多問題，對柔性立管的諸多力學(xué)性能還不盡了解。無粘結(jié)類型的柔性立管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管壁層間的相互作用引起立管產(chǎn)生非線性遲滯行為，這對立管在受載期間的響應(yīng)會產(chǎn)生重要影響。發(fā)展準(zhǔn)確描述該種非線性遲滯特性的理論模型與分析方法有助于評估柔性立管的力學(xué)性能。
　　 在實(shí)際工程中，很多材料和結(jié)構(gòu)都會呈現(xiàn)出非線性遲滯特性，但在具體的表現(xiàn)形式上有所不同，到目前為止

2、已經(jīng)發(fā)展了多種非線性遲滯系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。本文通過比較這些已有模型的特點(diǎn)和適用范圍，結(jié)合研究的具體問題，確定了以Bouc－Wen模型描述無粘結(jié)柔性立管的非線性遲滯特性的數(shù)學(xué)建模方法。詳細(xì)闡述了線性最小二乘和非線性最小二乘原理辨識模型參數(shù)的方法，并根據(jù)前人試驗的數(shù)據(jù)結(jié)果對Bouc－Wen模型直接表達(dá)式中的參數(shù)進(jìn)行了辨識，建立了不同工況下的無粘結(jié)柔性立管遲滯特性的Bouc－Wen數(shù)學(xué)模型。理論結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)的對比結(jié)果表明，線性最小二乘法辨識得

3、到的Bouc－Wen模型可以較好的描述無粘結(jié)柔性立管的非線性遲滯特性。
　　 由于無粘結(jié)柔性立管的遲滯行為與彈塑性材料的本構(gòu)關(guān)系相似，故考慮無粘結(jié)柔性立管是由彈塑性材料制成的，用彈塑性理論方法建立無粘結(jié)柔性立管在循環(huán)載荷作用下的響應(yīng)模型。本文定義了柔性立管的廣義應(yīng)力應(yīng)變，對廣義應(yīng)變運(yùn)用彈塑性分解，分別建立彈性部分和塑性部分的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。通過定義滑移函數(shù)判斷立管層間的滑移狀態(tài)，利用初始滑移函數(shù)判斷立管層間是否發(fā)生滑移，后繼滑移函