海洋玻纤增强热塑性柔性管的理论与数值分析

• 作者: 何文涛 姚潞 孟祥剑 王树青
• 来源期刊: 中国海洋大学学报（自然科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 玻纤增强柔性管 弹性理论 数值模拟 变形与应力
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 141-148
• 页数: 8页
• 分类号: P756|TE973
• 字数: 4916字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16441/j.cnki.hdxb.20180072

摘要

近年来海洋复合柔性管道逐渐在海洋工程中崭露头角.相对于钢管,复合柔性管凭借其弯曲性能好、重量轻、抗腐蚀能力强等一系列优异的性能在油气开采领域不断受到青睐.本文研究对象为一种三层粘结型玻璃纤维增强的热塑性复合柔性管,该类型管道包含外保护层(高密度聚乙烯HDPE)、中间复合材料增强层以及内衬层(高密度聚乙烯HDPE).研究内容主要基于三维弹性理论和复合材料层合板理论,建立了玻纤增强热塑性复合柔性管的理论计算模型,推导了复合柔性管在轴对称载荷作用下的平衡微分方程,主要分析了管体在内压载荷作用下的应力与变形规律,并将理论计算结果与ABAQUS数值模拟结果进行比较分析,结论表明理论计算与数值仿真结果具有较好的一致性.最后基于该理论模型,研究了内衬层(外保护层)与增强层相对厚度对柔性管应力和变形的影响规律,结果表明管道的增强层为主要承载构件,在增强层纤维方向的应力远大于其他方向的应力,随着增强层从内向外扩展,纤维方向的应力逐渐减小,且内衬层(外保护层)厚度对管道整体的力学性能几乎没有影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王树青	中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室	42	296	11.0	16.0
2	姚潞	中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室	3	3	1.0	1.0
3	孟祥剑	中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室	2	2	1.0	1.0
4	何文涛	中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室	1	0	0.0	0.0