随着海洋石油的大力发展,海底管道的需求量越来越大。管道服役过程中的恶劣环境,易导致其发生疲劳失效,对人力、财力以及环境造成的损失不可估量。因此,对于海底管道的疲劳研究及安全评定显得尤为重要。目前,由于全尺寸疲劳设备的匮乏,国内对海底管道的研究主要集中于小尺寸。而研究表明大尺寸更能反映管道的真实寿命。为了完善海底管道在全尺寸疲劳试验领域的研究,本文通过分析海底管道服役环境,完成了共振管道全尺寸疲劳试验机的设计,并完成关键结构件的强度校核和有限元分析。通过对国内外海底管道全尺寸疲劳试验机发展概况的调研,提出了共振管道全尺寸疲劳试验机的研究内容,并详细分析了海底管道的结构尺寸和服役环境,拟定了试验机的基本设计参数。针对试验机需要实现的功能,完成了系统方案、传动方式、控制系统及数据采集模块的设计,利用Inventor三维设计软件完成了试验机结构设计,并通过对试件管道固有频率的计算,完成了振动加载模块的设计。通过对各结构件的受力分析,对关键易损结构件进行了强度校核,并利用ABAQUS分析软件对部分结构件进行了应力分析,为试验机结构可靠性提供了理论依据。