玻璃钢复合材料耐海水腐蚀性能及寿命预测

本工作研究了玻璃钢在老化环境下的性能演变规律,并根据水下玻璃钢保护罩的服役条件,对其进行人工海水加速老化实验,通过人工加速老化的方法,预测其在水下500 m的服役寿命。结果表明,玻璃钢复合材料的力学性能随着老化时间的延长而逐步降低,在老化初期就出现了较为明显的下降,到了后期则逐渐趋于稳定。玻璃钢保护罩在水下500 m的服役寿命为28年。

玻璃纤维增强复合材料拉拉疲劳研究

在不同应力水平下,对玻璃纤维增强乙烯基树脂基复合材料层合板进行拉-拉疲劳试验;试验数据采用对数形式进行曲线拟合,获得S-N曲线。玻璃纤维增强复合材料随着应力幅的降低,持久极限循环次数显著增加,呈现出大幅度的增加趋势。根据曲线推测,应力幅再降低时,持久极限循环次数会增加更多。其失效过程一般为玻璃纤维与基体界面脱胶、玻璃纤维断裂、基体裂纹;也造成该区域的应力集中,树脂基体裂纹不断扩展,直至玻璃纤维与树脂基体完全脱离,形成分层玻璃纤维断裂。

基于DNV规范的玻璃纤维复合材料软管保护结构强度仿真研究

玻璃纤维复合材料因具有质轻高强、耐腐蚀的材料特点,在过去二十年里,被海外油田公司广泛应用于水下油气生产设施的防护,并取得成熟的工程应用。本文针对国产玻璃纤维复合材料软管保护罩,结合保护罩在水下的功能,应用有限元ANSYS软件建立国产玻璃纤维复合材料软管保护罩的三维模型,从沙坡堆积、渔网拖挂和落物冲击三方面分析保护罩的强度,并依据DNV规范进行安全评定。仿真分析与试验对比分析表明,该保护罩强度满足规范要求,与试验结论吻合,可为今后的国产玻璃纤维复合材料水下防护结构设计提供参考。