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热塑性复合柔性管力学模型与铺层角度研究
被引量：
5
1
作者
葛鹏莉
夏和萍
+4 位作者
刘青山
时晨
肖雯雯
贾旭东
许艳艳
《石油机械》
北大核心
2022年第1期153-160,共8页
热塑性复合材料柔性管(TCP)以其强度高、质量轻及耐腐蚀等优势逐渐成为传统钢制管道的替代品。TCP管的截面结构从内到外主要分为3层:内衬层、增强层和外保护层,通过热熔工艺粘合在一起形成完全粘结的实壁管道。研究了TCP管在多种载荷组...
热塑性复合材料柔性管(TCP)以其强度高、质量轻及耐腐蚀等优势逐渐成为传统钢制管道的替代品。TCP管的截面结构从内到外主要分为3层:内衬层、增强层和外保护层,通过热熔工艺粘合在一起形成完全粘结的实壁管道。研究了TCP管在多种载荷组合作用下的力学行为,建立了基于三维各向异性弹性理论的多层管结构的应力应变求解公式,并通过有限元仿真软件ABAQUS验证了理论公式的准确性。针对TCP作为井下连续管的应用工况,利用三维Tsai-Wu失效因子表征管道增强层各层的失效程度,对比了5组不同的铺层角度组合,研究了0°和90°铺层角度对管道承受较大拉伸载荷和内压载荷组合的影响。研究结果表明,增加0°铺层角度可以提高TCP管的轴向强度,同时减小面内剪切力,可以有效提高TCP连续管的承载性能。研究结果可为热塑性复合材料柔性管生产提供参考。
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关键词
复合材料柔性管
各向异性弹性理论
有限元分析
铺层角度
载荷组合
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职称材料
纤维缠绕复合材料管的强度分析
被引量：
3
2
作者
冯学军
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第6期840-843,共4页
采用三维各向异性弹性理论分析内压和轴向组合载荷下复合材料缠绕管道各缠绕层中的应力,模型考虑管壁厚度引起的拉剪耦合效应。引入Hashin破坏准则研究复合材料缠绕管道的强度与铺层角度的关系。研究发现缠绕角度相同时内压引起的应力...
采用三维各向异性弹性理论分析内压和轴向组合载荷下复合材料缠绕管道各缠绕层中的应力,模型考虑管壁厚度引起的拉剪耦合效应。引入Hashin破坏准则研究复合材料缠绕管道的强度与铺层角度的关系。研究发现缠绕角度相同时内压引起的应力由里向外逐层增加,因此管道失效实际上由外层的应力控制。建议相邻层缠绕角度的递增量,以使各层应力状态更接近一致。
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关键词
纤维缠绕复合材料管
各向异性弹性理论
强度分析
缠绕角度改进
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职称材料
题名
热塑性复合柔性管力学模型与铺层角度研究
被引量：
5
1
作者
葛鹏莉
夏和萍
刘青山
时晨
肖雯雯
贾旭东
许艳艳
机构
中国石油化工集团公司碳酸盐岩缝洞型油藏提高采收率重点实验室
中国石油化工股份有限公司西北油田分公司
中国石油大学(华东)石油工程学院
出处
《石油机械》
北大核心
2022年第1期153-160,共8页
基金
塔河油气田硫处理与非金属材料研究与应用项目“连续玻纤带增强热塑性非金属管材接头研发与改进”(34400007-20-ZC0607-0084)。
文摘
热塑性复合材料柔性管(TCP)以其强度高、质量轻及耐腐蚀等优势逐渐成为传统钢制管道的替代品。TCP管的截面结构从内到外主要分为3层:内衬层、增强层和外保护层,通过热熔工艺粘合在一起形成完全粘结的实壁管道。研究了TCP管在多种载荷组合作用下的力学行为,建立了基于三维各向异性弹性理论的多层管结构的应力应变求解公式,并通过有限元仿真软件ABAQUS验证了理论公式的准确性。针对TCP作为井下连续管的应用工况,利用三维Tsai-Wu失效因子表征管道增强层各层的失效程度,对比了5组不同的铺层角度组合,研究了0°和90°铺层角度对管道承受较大拉伸载荷和内压载荷组合的影响。研究结果表明,增加0°铺层角度可以提高TCP管的轴向强度,同时减小面内剪切力,可以有效提高TCP连续管的承载性能。研究结果可为热塑性复合材料柔性管生产提供参考。
关键词
复合材料柔性管
各向异性弹性理论
有限元分析
铺层角度
载荷组合
Keywords
composite flexible pipe
anisotropic elasticity theory
finite element analysis
stacking angle
combination of loads
分类号
TE973 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
纤维缠绕复合材料管的强度分析
被引量：
3
2
作者
冯学军
机构
国电谏壁发电厂
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第6期840-843,共4页
文摘
采用三维各向异性弹性理论分析内压和轴向组合载荷下复合材料缠绕管道各缠绕层中的应力,模型考虑管壁厚度引起的拉剪耦合效应。引入Hashin破坏准则研究复合材料缠绕管道的强度与铺层角度的关系。研究发现缠绕角度相同时内压引起的应力由里向外逐层增加,因此管道失效实际上由外层的应力控制。建议相邻层缠绕角度的递增量,以使各层应力状态更接近一致。
关键词
纤维缠绕复合材料管
各向异性弹性理论
强度分析
缠绕角度改进
Keywords
Filament wound composite pipe
Anisotropic elasticity theory
Strength analysis
Wound angle improvement
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
TH123.3 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
热塑性复合柔性管力学模型与铺层角度研究
葛鹏莉
夏和萍
刘青山
时晨
肖雯雯
贾旭东
许艳艳
《石油机械》
北大核心
2022
5
在线阅读
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职称材料
2
纤维缠绕复合材料管的强度分析
冯学军
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2012
3
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职称材料
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