复合材料增强管线钢管压力设计新方法

发布时间：2021-04-10 18:36

　　复合材料增强管线钢管（CRLP）是一种具有高承压能力的新型管道,其应用日趋广泛,但相应的管道压力设计方法尚不完善。对现有规范的分析表明,现有压力设计模式已不适合组合型管道。通过以CRLP平均环向应变作为设计的显式失效判据,并区别不同工况下的失效模式,确定相应的安全系数。基于组合薄壁圆筒模型,分别导出了是/否进行预应力处理的压力设计公式。压力设计公式考虑了CRLP几何尺寸、管线钢和复合材料力学性能对设计压力的影响。算例分析表明,对于未经过预应力处理而直接投用的CRLP,主要的失效模式是试压过程中产生过量残余变形;而对于进行过预应力处理的CRLP,主要失效模式转变为工作压力下的蠕变破坏。预应力处理可以一定程度上提高CRLP的设计压力,并有助于充分利用复合材料的承载能力。 

【文章来源】：石油学报. 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

组合薄壁圆筒模型

由图2可见,管线钢屈服后的强化效应较为显著,故而理想弹塑性的材料模型是偏于安全的。当管线钢屈服后,其应力—应变关系具有路径相关性。根据图2所示应力—应变关系与图1所示平衡关系,CRLP平均环向应变的演化可由式(3)—式(5)分阶段描述:

平均环向应变演化示意

【参考文献】：
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本文编号：3130138