【摘要】：增強(qiáng)熱塑性管(RTP管)是一種纖維纏繞增強(qiáng)復(fù)合管,它作為海洋油氣管道具有很多突出的優(yōu)點(diǎn),推廣其海上應(yīng)用具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。相對(duì)于較為成熟的鋼管而言,RTP管在海洋環(huán)境下更容易出現(xiàn)屈曲失穩(wěn)問(wèn)題,因而目前以陸上使用為主。目前RTP在海洋管道領(lǐng)域的研究尚不深入,其海洋應(yīng)用還有較大擴(kuò)展空間。本文的主要內(nèi)容包括： (1)RTP管外壓實(shí)驗(yàn)。通過(guò)RTP管靜水外壓實(shí)驗(yàn)得到了其在靜水外壓下的破壞模式和外壓承載力；同時(shí)根據(jù)國(guó)標(biāo)GB-T1040-2006《塑料拉伸性能的測(cè)定》對(duì)原材料進(jìn)行了拉伸實(shí)驗(yàn),得到了原材料PE的性能數(shù)據(jù)。 (2)RTP管屈曲理論和增強(qiáng)層等效簡(jiǎn)化。結(jié)合非線(xiàn)性環(huán)理論,考慮了一階剪切變形的影響和屈曲前變形影響,提出了管道在靜水外壓和彎曲外壓組合荷載下的屈曲分析理論。結(jié)合“回字形”模型對(duì)管道截面增強(qiáng)層進(jìn)行等效處理,給出RTP管增強(qiáng)層的等效方法。 (3)有限元模型建立。通過(guò)嵌入Truss單元的實(shí)體模型模擬一段RTP管道,建立了RTP管在外壓和彎曲外壓組合荷載下的屈曲失穩(wěn)分析模型。分析了管道在上述荷載下的屈曲特性并與理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。 (4)參數(shù)分析。通過(guò)理論計(jì)算對(duì)影響RTP外壓承載力的參數(shù),如初始缺陷、徑厚比、剪切變形、屈曲前變形進(jìn)行了分析。通過(guò)理論計(jì)算對(duì)影響RTP彎曲外壓組合荷載下承載力的參數(shù),如初始曲率、初始靜水壓力、荷載比例、加載路徑進(jìn)行了分析。 (5)RTP管外壓承載力簡(jiǎn)化計(jì)算公式。通過(guò)理論計(jì)算方法對(duì)不同幾何尺寸、不同初始缺陷的RTP管進(jìn)行外壓承載力分析,結(jié)合現(xiàn)有的聚乙烯管道外壓承載力簡(jiǎn)化計(jì)算公式,提出了芳綸纖維纏繞增強(qiáng)RTP管外壓承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：P756.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2732382