海洋油气资源开发系统是由海上作业平台、水下生产系统以及多种管缆组合而成的,具有采油、集油、输油等功能的系统。其中,管道是整个海洋油气资源开发过程当中最主要的运输方式。而非粘结柔性管,凭借其特殊的内部结构及良好的力学性能从各类管道结构中脱颖而出,逐渐成为了海洋油气资源开发过程中的主流运输设备。非粘结柔性管主要由骨架层、抗压铠装层、拉伸铠装层、内外护套以及防磨擦层等分别具有不同功能的多层材料组成。其内部多层结构是呈螺旋状缠绕而成的,各层之间存在大量接触与摩擦,导致了非粘结柔性管的非线性特性非常严重,使得我们在模拟和分析时存在很大难度。近年来,很多学者在提出特殊假设、进行多种简化的基础之上,对非粘结柔性管进行研究分析,但所得到的数据和结论用到实际工程中往往存在一定的偏差。另外,国外对这方面的技术严格保密,国内的研究又起步较晚,致使国内海洋油气开采所用的管道被迫从国外高价采购,这严重影响了我国能源战略和经济发展的进程。因此,对非粘结柔性管道进行局部力学性能分析和模拟计算,是为我国早日实现柔性管道自主化和量产化奠定基础和提供依据的必要过程。本文首先介绍了非粘结柔性管的主要结构形式和特点,并对国内外研究现状进行了详细的研究和总结,整理出柔性管道计算所用的理论公式模型,并对有限元分析的方法理论进行了介绍。在此基础之上,参照国际上比较权威的实验样管参数,运用等效简化的方式对各结构层进行了简化,并通过对比选择了合适的单元类型模拟各层结构,运用通用有限元软件ANSYS建立了三维的有限元模型并对其施加多种工况荷载进行计算分析。最后,采用国外机构所做试验中已经得到国际上认可的实验数据,与理论公式计算所得结果以及有限元模拟计算分析结果进行对比,以验证建模的正确性,并得出相关结论,对工程应用有一定的借鉴作用。