纳米增强预浸料缠绕立管参数敏感性分析

作者：叶双; 李纯金; 谢北萍; 刘赞; 康超^*; 戴若漪; 韦心怡

来源：力学季刊, 2022, 43(03): 603-613.

DOI：10.15959/j.cnki.0254-0053.2022.03.013

• 缠绕立管
• 敏感性分析
• 内压
• 内衬
• 纳米颗粒

复合材料立管结构参数与立管力学性能存在紧密的关联性，掌握设计参数对缠绕立管力学性能的影响规律非常必要．考虑缠绕工艺引起的孔隙缺陷，基于复合材料弹性理论及孔隙微观理论模型，构建了纳米增强预浸料缠绕立管形变模型；其次，采用局部敏感度分析法，分别讨论了缠绕立管应力与位移对孔隙含量、孔隙形状、纳米颗粒含量、纤维体积含量、缠绕层数、缠绕角度及内压的局部敏感性；最终，数值结果表明：孔隙含量对轴向应力的影响局部敏感性较强，在孔隙含量为2.8%～3.2%之间时，轴向应力的局部敏感性数值快速从负数增长到正值；而孔隙的引入，使得其它设计参数对立管应力与位移的局部敏感性数值的变化趋势无明显影响，但大大影响了敏感性的数值大小；此外，径向位移对孔隙、纳米颗粒含量等所有参数明显不敏感．

• 单位
  中国船舶重工集团应急预警与救援装备股份有限公司; 江苏科技大学