补强管道复合材料的渐进失效分析

作者：王言聿; 李灿; 成志强^*

来源：安全与环境学报, 2020, 20(03): 878-883.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2019.0447

• 安全工程
• 管道
• 复合材料补强
• 渐进破坏
• 极限承载试验
• 临界压力

复合材料缠绕补强是一种有效的管道缺陷修复技术,复合材料渐进失效对承载能力的影响有待研究。管道缺陷的局部效应和剩余强度,导致其渐进失效历程与复合材料压力容器(Composite Overwrapped Pressure Vessels,COPV)截然不同。采用复合材料补强的缺陷管件进行极限承载试验。通过对比试验极限压力与有限元模拟的渐进失效的破坏压力,验证有限元模型的正确性。有限元模拟结果表明,复合材料缠绕层发生以纤维破坏为特征的破坏模式。复合材料的渐进失效分为稳定缓慢失效和急剧加速失效两个阶段。对比COPV的瞬间大面积失效特征,分析了缓慢失效和急剧加速失效现象产生的原因,提出了实用的补强管道"临界压力"确定方法,为复合材料补强管道的设计提供参考。

• 单位
  西南交通大学