SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:research.chalmers.se:0db9f756-8937-44f7-86d9-07a4021737dc"
 

Sökning: id:"swepub:oai:research.chalmers.se:0db9f756-8937-44f7-86d9-07a4021737dc" > Crack propagation i...

Crack propagation in dynamic power cables

Li, Zhiyuan, 1974 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Ringsberg, Jonas, 1971 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Johnson, Erland, 1962 (författare)
RISE Research Institutes of Sweden,Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
visa fler...
Serdyuk, Yuriy, 1963 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
visa färre...
 (creator_code:org_t)
2022
2022
Engelska.
Ingår i: Proceedings of the International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering - OMAE. ; 2, s. 1-8
  • Konferensbidrag (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • One failure mechanism of subsea cables is the degradation of the insulation layers by so-called “water treeing” induced by strong electric fields in defects in the material. Usually, the growth of water trees is studied by considering the cyclic variation of Maxwell stresses at the tip of the defect. However, there is a concern for dynamic power cables (i.e., cables with low bending stiffness) what effects the additional contribution from cyclic mechanical stresses will have on the cable’s structural and electrical integrity and operational life. A dynamic cable installed on a wave energy converter is studied. A vented water tree defect is (assumed to be) initiated in the XLPE insulation material of one of three conductors of a dynamic power cable. COMSOL Multiphysics software is used to simulate how the electric field strength near the tip of the water tree channel increases as the length of the water tree increases. A water tree growth model based on cyclic Maxwell stresses is employed to estimate the time it takes for the water tree to grow until a short circuit of the cable occurs. Numerical simulations in the hydrodynamic software SIMA and the finite element software ABAQUS are carried out for several sea states and ocean current loading conditions to investigate if mechanical stresses due to motions of the dynamic cable shorten the cable’s lifetime. The results from these simulations are used in a fracture mechanics-based model to see how fast a defect in the insulation material grows only due to mechanical stresses. It is found that under the investigated load conditions, the mechanical stresses in the insulation layers are not large enough to contribute to crack growth. It implies that despite the cable motions and the cyclic mechanical stresses in the cable components, the water tree failure of this dynamic cable is mainly associated with the electric field and the resultant cyclic Maxwell stress.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Maskinteknik -- Teknisk mekanik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Mechanical Engineering -- Applied Mechanics (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Maskinteknik -- Farkostteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Mechanical Engineering -- Vehicle Engineering (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Elektroteknik och elektronik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering (hsv//eng)

Nyckelord

Crack propagation
offshore energy
electric field
water tree
Maxwell stress
dynamic power cable

Publikations- och innehållstyp

kon (ämneskategori)
ref (ämneskategori)

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Li, Zhiyuan, 197 ...
Ringsberg, Jonas ...
Johnson, Erland, ...
Serdyuk, Yuriy, ...
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Maskinteknik
och Teknisk mekanik
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Maskinteknik
och Farkostteknik
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Elektroteknik oc ...
Artiklar i publikationen
Av lärosätet
Chalmers tekniska högskola

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy