非金属智能连续管拉伸层力学特性研究

发布时间：2021-11-26 05:10

　　复合材料连续管是连续管的重要发展方向之一。在非金属智能连续管内植入辅助线缆,会对拉伸层结构的力学特性造成影响,必须通过合理的结构设计来保证拉伸层结构的力学性能。鉴于此,针对非金属智能连续管结构中的拉伸层,基于ABAQUS软件开展拉伸层典型结构有限元建模,采用数值仿真分析其力学特性,并讨论了拉伸层相关参数对典型结构力学特性的影响规律。分析结果表明:在拉伸层结构中,增加光纤信号线对其力学性能影响较小;增大增强带宽度能够明显提高其刚度特性;当缠绕角度小于50°时,增大缠绕角度将降低其刚度特性,当缠绕角度大于50°时,继续增大缠绕角度对拉伸层刚度特性的影响十分有限。研究结果可以为非金属智能连续管的设计和使用提供技术借鉴。 

【文章来源】：石油机械. 2020,48(11)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

复合材料智能连续管设计原型结构示意图

动力缆为三相输电线缆，沿拉伸层环向均匀分布，材质为金属铜，分析中将其视为均匀各向同性材料，其弹性模量为115 GPa，泊松比为0.36。采用各向同性本构关系描述其力学特性，采用扫掠网格方法对结构进行网格划分，单元类型为8节点减缩积分三维体单元，单元编号C3D8R，单元数量为8 352。动力缆有限元模型如图2所示。1.3 复合材料增强带有限元模型

采用扫掠网格方法对结构进行网格划分，网格扫掠方向沿管截面径向R方向。考虑到非金属智能连续管内径与外径大小的差异，沿R方向采用渐进式网格划分方式。增强带有限元模型如图3所示。1.4 光纤信号线有限元模型

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3519464