深水无粘结柔性管抗拉伸层屈曲问题研究进展

随着我国海洋石油工业不断向深水发展,深水柔性管即将获得广泛应用。深水柔性管结构形式复杂,其抗拉层螺旋钢缆在铺管安装和弯曲过程中可能受到轴向压载荷,产生鸟笼现象和侧向屈曲失效,是当前柔性管开发中的研究热点。介绍了国外在柔性管抗拉层钢缆受压载荷失稳的数值模拟和试验研究现状,为我国开展柔性管开发提供参考。

无粘结柔性管抗拉伸层结构分析

柔性管抗拉伸层是复杂的空间螺旋线结构,其结构响应分析对柔性管疲劳分析、强度分析和屈曲分析有重要作用。文章基于曲梁理论,应用斜驶螺旋线假设和测地线假设两种空间曲线公式,以空间细长杆理论及胡克定律本构方程为基础,采用格林应变张量与第二Kirchoff应力张量度量,对深海无粘结柔性管抗拉伸层螺旋形钢缆结构平衡方程进行了推导,编写了分析程序。利用该程序,分析了抗拉伸层钢缆在轴对称载荷下和弯矩作用下的曲率变化和结构响应;同时利用三维直梁有限元模型与曲梁有限元模型建立数值模型,将程序结果与数值模拟模型结果进行了对比,证明了结果可行性。该结果可为柔性管抗拉伸层结构设计提供快速的预估计方法。

非金属智能连续管拉伸层力学特性研究

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。

一种碳纤维织物增强复合材料的层间冲击拉伸力学性能实验研究

为获得一种碳纤维二维正交平纹机织布增强树脂基复合材料准静态和动态下的层间拉伸力学性能,对垂直于碳布平面方向(横向),分别利用Instron试验机和SHTB实验技术,进行了准静态拉伸和动态拉伸实验。得到了从低应变率(10-3/s)到较高应变率(约3×102/s)下的拉伸应力-应变曲线和拉伸强度。通过分析发现,拉伸破坏总是发生在相邻铺层的层间界面处,层间拉伸模量和拉伸强度都具有一定的应变率强化效应,但是层间拉伸破坏应变几乎不存在应变率效应。

拉伸处理对毛发鳞片层的改性(SEM观察)(Ⅰ)

通过扫描电镜观察分析拉伸及拉伸 -定型处理对人发及羊毛鳞片层的改性作用。根据拉伸 -定型处理前后人发与羊毛的扫描电镜的观察结果 。

基于Anderson-Darling检验的复合材料厚板层间拉伸强度性能研究及B基准值

国内对于复合材料层间剪切性能的研究较多,但对于层间拉伸强度则研究甚少。本工作针对T800级复合材料厚层压板进行了层间拉伸强度试验,使用k-样本Anderson-Darling检验对试验数据进行统计分析,研究了铺层厚度、温度/湿度和分层缺陷对层间拉伸强度的影响,以期为复合材料在民用飞机上的应用提供数据支撑。试验表明:在5~12.9 mm厚度范围内,厚度不会对层间拉伸应力产生影响;与室温干态相比,高温湿态会降低层压板的层间拉伸应力;分层缺陷严重影响层间拉伸应力,且含分层缺陷的试件的层间拉伸强度受环境影响不明显。利用Anderson-Darling方法进行正态分布的拟合优度检验后,求得无分层缺陷层间拉伸强度B基准值和含可接受分层缺陷层间拉伸强度B基准值。基于以上B基准值求得层间拉伸强度含可接受分层缺陷的B基准折减系数为0.39。

Z-pin增强酚醛复合材料层合板的层间拉伸性能

本文探索研究了Z-pin的植入对酚醛复合材料层合板层间拉伸性能的影响。通过向酚醛复合材料层合板中植入体积分数为0.78%(植入间距5mm×5mm)的石英/酚醛Z-pin,对其进行层间拉伸性能测试,结果表明,随着Z-pin的植入,层合板的层间拉伸性能显著提高,并伴随破坏模式的变化、材料韧性的增加。最后,根据复合材料力学,建立Z-pin增强层合板的简单力学模型,通过桥率试验与层间拉伸试验,对其进行验证和修正,得出Z-pin植入对层合板的层间性能的影响规律。

含钛高强钢拉伸分层分析

在检测含钛高强钢拉伸性能的过程中发现拉伸断口分层,通过金相和扫描电镜检测,分析了分层处和附近小裂纹的形成原因,氮化钛尺寸8~15μm是分层产生小裂纹的主要原因,氮化钛集中分布使小裂纹连通,并最终形成分层的主要原因,芯部的珠光体带加剧了小裂纹的连通。改善拉伸断口分层需要从控制大尺寸氮化钛和氮化钛集中分布两方面做工作。

多层共挤拉伸缠绕膜用于造纸托盘包装

江苏武进市坂上东方塑料包装厂最新推出LLDPE多层共挤拉伸缠绕膜、LD系列缠绕膜包装机。其拉伸缠绕膜具有较高的拉伸强度、抗撕裂强度。并具有良好的回缩记忆和特有的自粘性。

嵌入式共固化阻尼复合材料结构拉伸性能研究

通过面内拉伸试验和层间拉伸试验研究嵌入式共固化复合材料的拉伸性能,探讨沿纤维方向拉伸和半角拉伸的强度差异及层间拉伸强度。结果表明:纤维铺设角度对嵌入式共固化复合材料的拉伸性能有重要影响,不同铺设角度下的性能差异较大,面内拉伸强度的差异达1.71倍;首次通过实验得到嵌入式共固化复合材料的层间拉伸强度值,其值较面内拉伸强度小的多,约为0.398 MPa。

ABAQUS二次开发在柔性管屈曲分析中的应用

用Fortran语言和Awk语言对ABAQUS软件进行二次开发,建立了批处理程序和用户子程序.该程序在ABAQUS中建立柔性管抗拉伸层三维非线性有限元模型,考虑了摩擦与接触作用,并能自动进行有限元分析.该方法可快速、准确地进行柔性管局部屈曲校核,对柔性管设计提供必要的参考.

处理工艺及仓贮环境对CPP薄膜表面湿张力的影响

本文通过对电晕处理功率、电晕辊筒温度及不同仓贮温度、湿度的选择试验,分别阐述了电晕处理功率、电晕辊筒温度及仓贮环境对CPP薄膜表面润湿张力的影响规律,对实际CPP薄膜的生产、使用具有一定的指导意义。

风电叶片用聚氨酯与环氧树脂结合界面的剪切性能研究

利用万能拉伸试验机对风电叶片用聚氨酯树脂在不同固化时间条件下与环氧树脂结合界面的剪切性能进行研究,为此设计了聚氨酯树脂与环氧树脂的双切口层间拉伸剪切强度的测试和层间剪切测试,参照现有聚氨酯树脂在叶片主梁上的应用工艺,通过分析固化时间为2、3、4 h时的剪切破坏形貌和抗剪强度,探讨不同固化度的聚氨酯树脂与环氧树脂结合界面的性能及制备工艺的可行性,为聚氨酯叶片的结构设计提供理论依据。

高素质、高品质、高效益发展CPP,提高竞争力

上海紫藤包装材料有限公司是由上海紫江(集团)有限公司、香港新上海(国际)集团有限公司共同投资的合资企业.由上海紫江(集团)有限公司控股、成立于1995年12月.总投资2000万美元.

柔性管侧向屈曲失效数值模拟及敏感性分析

以基于细长杆理论曲梁单元建立柔性管有限元模型,对柔性管侧向屈曲进行非线性有限元分析;采用等效螺旋钢缆模拟整个抗拉伸层;运用非线性弹簧单元、接触单元和欧拉梁单元模拟其他层作用;考虑湿环境下弯矩和轴向压力共同作用;分析了柔性管侧向屈曲载荷、模态和屈曲后应力对于屈曲载荷的影响;进行了参数敏感性分析.运用Matlab程序语言根据解析解公式建立程序.将数值模拟结果与已有文献结果和解析解结果进行对比,验证了曲梁方法的可行性.结果可为柔性管设计中的出曲校核提供数值模拟方法.