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拉伸载荷下非金属敷缆复合连续油管力学行为模拟研究
1
作者
张学敏
张雪茹
+2 位作者
李厚补
齐国权
高雄
《石油钻探技术》
北大核心
2025年第1期94-101,共8页
非金属敷缆复合连续油管在起下及采油过程中因自重而承受拉伸载荷,明确敷缆管在该载荷下的力学行为,可以为敷缆管的安全服役提供指导。采用有限元软件,构建了非金属敷缆复合连续油管的三维数值模型,分析了敷缆管在拉伸载荷下的力学行为...
非金属敷缆复合连续油管在起下及采油过程中因自重而承受拉伸载荷,明确敷缆管在该载荷下的力学行为,可以为敷缆管的安全服役提供指导。采用有限元软件,构建了非金属敷缆复合连续油管的三维数值模型,分析了敷缆管在拉伸载荷下的力学行为及其各结构层的力学响应,探究了敷缆工艺参数(缆线缠绕及分布角度)对敷缆管力学特性的影响。研究表明:在拉伸载荷下,敷缆管所有结构层的应力均因缆线缠绕呈螺旋式分布;敷缆管拉伸至失效时,会经历弹性变形、过渡和屈服变形3个阶段,此时管内缆线处于小塑性均匀变形状态;减小缆线缠绕角度,可以提高敷缆管的弹性模量及其轴向承载能力,但会使敷缆管提前进入过渡阶段,进而发生屈服;缆线分布角度对敷缆管力学特性的影响不大。因此,在生产制造该类敷缆管时应着重考虑管内缆线的缠绕角度,该参数与敷缆管在拉伸载荷下力学性能的相关性较大。
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关键词
非金属敷缆
连续油管
拉伸载荷
力学特性
缆线
有限元分析
在线阅读
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职称材料
聚酯纤维增强热塑性塑料复合管扣压接头密封性能研究与结构优化
被引量：
4
2
作者
张学敏
黄浩瀚
+5 位作者
李厚补
齐国权
赵元超
丁晗
高雄
杨文辉
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期90-97,共8页
基于有限元法建立了聚酯纤维增强塑料复合管道与其金属扣压接头的三维装配模型,分析了扣压量及接头结构参数对接头密封性能的影响。结果表明,随着扣压量的增加,接头密封性能逐渐提高,但在大扣压量下管体会发生塑性变形,管道密封性能下降...
基于有限元法建立了聚酯纤维增强塑料复合管道与其金属扣压接头的三维装配模型,分析了扣压量及接头结构参数对接头密封性能的影响。结果表明,随着扣压量的增加,接头密封性能逐渐提高,但在大扣压量下管体会发生塑性变形,管道密封性能下降;随着锯齿角度增加,接头密封性能先增大后减小,当角度大于55°时,管体会发生塑性变形;锯齿高度越大,接头密封性能越好,但增加到3 mm时,芯管端部应力值会达到断裂强度;接头锯齿数不宜过多,在齿数达到14时,管体在接头端部会受到严重挤压。综合考虑密封性能与接头强度,确定扣压接头的最佳扣压量为5.5 mm,最佳结构参数为锯齿角度为50°、齿高为2.5 mm、锯齿数为11。
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关键词
复合管
金属接头
密封性能
接触压力
结构优化
有限元
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职称材料
高阻隔非金属柔性复合管承压性能模拟
被引量：
2
3
作者
张学敏
王庆岗
+5 位作者
张雪茹
李厚补
齐国权
丁晗
高雄
杨文辉
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期70-77,共8页
在复合管结构的基础上添加了阻隔层,并基于有限元模拟建立了高阻隔非金属柔性复合管三维模型,分析了复合管阻隔层几何及工艺参数对承压性能的影响,确定了阻隔层最佳参数。结果表明,高阻隔非金属柔性复合管承压时,芳纶增强层应力最大,其...
在复合管结构的基础上添加了阻隔层,并基于有限元模拟建立了高阻隔非金属柔性复合管三维模型,分析了复合管阻隔层几何及工艺参数对承压性能的影响,确定了阻隔层最佳参数。结果表明,高阻隔非金属柔性复合管承压时,芳纶增强层应力最大,其次为铝箔阻隔层,内衬层和外保护层应力最低;铝箔阻隔层厚度对复合管承压性能影响最大,其次为摩擦因数的影响,铝箔层宽度和缠绕角度的影响最低;综合考虑管道应力和设计成本,确定铝箔阻隔层最佳厚度为0.15 mm,最佳宽度为200 mm,最佳缠绕角度为70(°)。
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关键词
非金属柔性复合管
有限元模拟
铝箔阻隔层
承压性能
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职称材料
题名
拉伸载荷下非金属敷缆复合连续油管力学行为模拟研究
1
作者
张学敏
张雪茹
李厚补
齐国权
高雄
机构
长安大学材料科学与工程学院
油气钻采输送装备全国重点实验室
陕西延长石油西北橡胶有限责任公司
出处
《石油钻探技术》
北大核心
2025年第1期94-101,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目“基于气体渗透的热塑性塑料内衬管径向屈曲失效机制及定量风险评价研究”(编号:52274069)
陕西省重点研发计划项目“内穿插修复聚乙烯内衬管屈曲失效风险评估技术研究及应用”(编号:2023-YBGY-177)资助。
文摘
非金属敷缆复合连续油管在起下及采油过程中因自重而承受拉伸载荷,明确敷缆管在该载荷下的力学行为,可以为敷缆管的安全服役提供指导。采用有限元软件,构建了非金属敷缆复合连续油管的三维数值模型,分析了敷缆管在拉伸载荷下的力学行为及其各结构层的力学响应,探究了敷缆工艺参数(缆线缠绕及分布角度)对敷缆管力学特性的影响。研究表明:在拉伸载荷下,敷缆管所有结构层的应力均因缆线缠绕呈螺旋式分布;敷缆管拉伸至失效时,会经历弹性变形、过渡和屈服变形3个阶段,此时管内缆线处于小塑性均匀变形状态;减小缆线缠绕角度,可以提高敷缆管的弹性模量及其轴向承载能力,但会使敷缆管提前进入过渡阶段,进而发生屈服;缆线分布角度对敷缆管力学特性的影响不大。因此,在生产制造该类敷缆管时应着重考虑管内缆线的缠绕角度,该参数与敷缆管在拉伸载荷下力学性能的相关性较大。
关键词
非金属敷缆
连续油管
拉伸载荷
力学特性
缆线
有限元分析
Keywords
nonmetallic tubing with cable laying
coiled tubing
tension load
mechanical properties
cable
finite element analysis
分类号
TE933.8 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
聚酯纤维增强热塑性塑料复合管扣压接头密封性能研究与结构优化
被引量：
4
2
作者
张学敏
黄浩瀚
李厚补
齐国权
赵元超
丁晗
高雄
杨文辉
机构
长安大学材料科学与工程学院
中国
石油
集团工程材料研究院
有限
公司
石油
管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室
陕西延长石油西北橡胶有限责任公司
出处
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期90-97,共8页
基金
长安大学中央高校基本科研业务费专项基金(300102310201、300102311403、300102312812)。
文摘
基于有限元法建立了聚酯纤维增强塑料复合管道与其金属扣压接头的三维装配模型,分析了扣压量及接头结构参数对接头密封性能的影响。结果表明,随着扣压量的增加,接头密封性能逐渐提高,但在大扣压量下管体会发生塑性变形,管道密封性能下降;随着锯齿角度增加,接头密封性能先增大后减小,当角度大于55°时,管体会发生塑性变形;锯齿高度越大,接头密封性能越好,但增加到3 mm时,芯管端部应力值会达到断裂强度;接头锯齿数不宜过多,在齿数达到14时,管体在接头端部会受到严重挤压。综合考虑密封性能与接头强度,确定扣压接头的最佳扣压量为5.5 mm,最佳结构参数为锯齿角度为50°、齿高为2.5 mm、锯齿数为11。
关键词
复合管
金属接头
密封性能
接触压力
结构优化
有限元
Keywords
composite pipe
metal joint
sealing performance
contact pressure
structural optimization
finite element
分类号
TQ323.4 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
高阻隔非金属柔性复合管承压性能模拟
被引量：
2
3
作者
张学敏
王庆岗
张雪茹
李厚补
齐国权
丁晗
高雄
杨文辉
机构
长安大学材料科学与工程学院
中国
石油
集团工程材料研究院
有限
公司
陕西延长石油西北橡胶有限责任公司
出处
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期70-77,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(52274069)
陕西省重点研发计划一般项目(2023⁃YBGY⁃177)
长安大学中央高校基本科研业务费专项基金项目(300102310201、300102311403)。
文摘
在复合管结构的基础上添加了阻隔层,并基于有限元模拟建立了高阻隔非金属柔性复合管三维模型,分析了复合管阻隔层几何及工艺参数对承压性能的影响,确定了阻隔层最佳参数。结果表明,高阻隔非金属柔性复合管承压时,芳纶增强层应力最大,其次为铝箔阻隔层,内衬层和外保护层应力最低;铝箔阻隔层厚度对复合管承压性能影响最大,其次为摩擦因数的影响,铝箔层宽度和缠绕角度的影响最低;综合考虑管道应力和设计成本,确定铝箔阻隔层最佳厚度为0.15 mm,最佳宽度为200 mm,最佳缠绕角度为70(°)。
关键词
非金属柔性复合管
有限元模拟
铝箔阻隔层
承压性能
Keywords
non⁃metallic flexible composite pipe
finite element simulation
aluminum foil barrier layer
bearing capacity
分类号
TQ320.724 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
拉伸载荷下非金属敷缆复合连续油管力学行为模拟研究
张学敏
张雪茹
李厚补
齐国权
高雄
《石油钻探技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
聚酯纤维增强热塑性塑料复合管扣压接头密封性能研究与结构优化
张学敏
黄浩瀚
李厚补
齐国权
赵元超
丁晗
高雄
杨文辉
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
高阻隔非金属柔性复合管承压性能模拟
张学敏
王庆岗
张雪茹
李厚补
齐国权
丁晗
高雄
杨文辉
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
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