海洋柔性管作为一种复合材料的管道,它具有弯曲刚度小、质量轻、抗腐蚀以及抗疲劳能力强等特点,在海洋石油工程中已经得到了广泛的研究和应用。但是由于海洋柔性管设计和制造技术的复杂性,目前世界上仅有几家大型石油公司掌握了其关键技术。在我国,由于海洋工程起步晚,对于柔性管的基础研究和技术开发工作还很少涉足。柔性管的主要分为非粘结柔性管与粘结柔性管,而前者是目前应用的主要结构形式。局部分析作为非粘结柔性管设计中的一个重要内容,其目的是通过建立局部力学模型,来预测研究横截面力学性能、结构中的载荷分布、失效模式等力学特性。然而由于非粘结柔性管中层与层之间的摩擦、接触等现象,使得非粘结柔性管具有严重的非线性特性,加大了研究的难度。近二十年来,大量学者在线性化假设、忽略摩擦效应的基础上,进行了很多简化条件下的解析求解。但这些结果在实际应用时,往往具有较大的局限性,因此开展非粘结柔性管的局部非线性力学特性研究显得十分重要与迫切。本文将尝试使用有限元方法来进行非粘结柔性管横截面力学性能的预测。在分析中,我们考虑了这个层合结构的层间摩擦、接触作用。为了避免采用隐式算法时大量接触造成的收敛问题,我们选用了动态显式算法来模拟这个静态问题(即准静态分析)。通过详细的研究分析,我们建立了较为准确的柔性管局部有限元模型,并在研究讨论了如何保证准静态模拟结果准确的基础上,计算得出了柔性管在一端刚性固定情况下的横截面拉伸刚度、顺时针扭转刚度、逆时针扭转刚度、弯曲刚度,并且与已有实验结果进行了对比分析,为今后此类研究提供一定的指导与经验。