来源:期刊VIP网 时间:
作者:张晨;娄敏;王阳阳;王磊;吴斌;邵雨轩;
单位:中国石油大学(华东)石油工程学院;中国石油大学(华东)机电工程学院;中联重科股份有限公司;中海石油(中国)有限公司天津分公司;
摘要:准确的弯曲刚度和损伤模式预测对于深入了解热塑性增强柔性管道(RTP)的弯曲力学行为具有重要意义。目前,复合材料柔性管弯曲分析模型多采用二维理论模型或基于Lekhnitskii应力函数对其三维应力状态进行简化,难以精确预测RTP在弯曲工况下各层的应力分布及初始损伤临界点。本文首先针对RTP在弯曲工况下的截面形状进行几何分析,据此建立了各层截面变形的参数化表征方法,同时考虑材料的非线性刚度退化建立了RTP的三维本构关系,结合虚功原理构建了RTP弯曲力学性能分析模型。通过四点弯曲试验验证理论模型的合理性,并分析了初始椭圆度及缠绕角度对RTP弯曲刚度的影响规律。结果表明,实验结果与理论模型计算结果吻合度较高,RTP的弯曲刚度主要受缠绕角度的影响,初始椭圆度的影响较小。
关键词:纤维增强柔性管;;理论分析模型;;弯曲性能;;截面变形
基金资助:国家自然科学基金–青年科学基金资助项目(52301355);; 山东省重点研发计划(重大科技创新工程)(2023CXGC010409);; 青岛市自然科学基金(23–2–1–108–zyyd–jch);; 自主创新科研计划项目(理工科)–领军人才培育基金(24CX07001A);自主创新科研计划项目(理工科)–青年基金(23CX06008A)