缠绕复合材料管道的缠绕角,是控制管道力学性能的重要工艺指标.传统的网格理论设计缠绕角时,没有考虑树脂的作用,而石油套管是以表层树脂开裂来判断破坏失效的,此类管道按网格理论计算出来的角度并不是实际测试时的最优角度.本文利用有限元方法,建立数值模型,计算了不同缠绕角的石油套管的力学性能及爆破压力.通过对比分析不同缠绕角对缠绕管的力学性能的影响,得出较优的缠绕角为51°,并测试得型号为9-5/8的碳纤维缠绕套管最小爆破压力比按网格理论计算的缠绕角时的爆破压力提高了20.3％,较大地提高了石油套管的力学性能,对复合材料在工程中的应用具有一定的实际意义.
参考文献
| [1] | 王耀先.复合材料结构力学与结构设计[M].北京:化学工业出版社,2001 |
| [2] | 沈观林.复合材料力学[M].北京:清华大学出版社,2006 |
| [3] | 郑传祥,文棋.低碳钢压力容器爆破试验及爆破压力公式研究[J].压力容器,2002(09):9-12. |
| [4] | 郑传祥,文棋.低碳钢压力容器爆破压力公式的修正[J].化工机械,2002(05):275-278. |
| [5] | 陈志平,郑津洋,孙国有.ABS工程塑料管爆破压力的测试[J].塑料工业,2000(05):36-38. |
| [6] | 常新龙,张晓军,刘新国,简斌.复合材料气瓶有限元分析与爆破压力预测[J].火箭推进,2008(04):27-31. |
| [7] | 段成红,吴祥,罗翔鹏.碳纤维缠绕复合气瓶爆破压力的有限元分析[J].玻璃钢/复合材料,2012(02):17-19,39. |
| [8] | 李玮,段成红,吴祥.碳纤维复合材料强度的有限元模拟[J].玻璃钢1复合材料,2011(01):20-23. |
| [9] | 柳爱群,杨中,杨烨.圆筒形压力容器爆破压力经验公式的改进[J].机械强度,2013(05):652-656. |
| [10] | 祝晓海,庞苗,张永强.基于双剪应力屈服准则的受内压管道爆破压力分析[J].应用力学学报,2011(02):135-138. |
| [11] | 祖磊,何钦象,李辅安.圆环压力容器均衡缠绕线型设计及稳定性分析[J].固体火箭技术,2006(02):146-149. |
| [12] | 祖磊,何钦象,李辅安.纤维缠绕复合材料圆环壳线型设计与优化[J].宇航材料工艺,2006(03):14-18. |
| [13] | MWK Rosenow .Wind angle effects in glass fiber-reinforced polyester filament wound pipes[J].Composite,1984,15:144-152. |
| [14] | Adali Sarp.Optimization of multilayered composite Pressure vessels using exact elasticity solution[A].,1996(1302):203-212. |
| [15] | Ahlstrom et al.Shape optimization of openings in composite pressure vessels[J].Computers & Structures,1992,20(1):53-62. |
| [16] | 赵丽滨,秦田亮,李嘉玺,付月.复合材料结构三维有限元分析的材料参数[J].北京航空航天大学学报,2010(07):789-793. |
| [17] | J C Shu;S T Chiu;J B Chang .An Enhanced Analysis Method for Composite Overwrapped Press vessels[R].AIAA-95-1204-CP |
| [18] | Kirk Sneddon;Scott Saunders;Roger Dever;Mike Teare .The Euro star 2000+Helium COP[R].AIAA-97-3033 |
| [19] | Tsai S W;Wu E M .A general theory of strength for anisotropic materials[J].Journal of Composite Materials,1971,5:58-80. |
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