【摘 要】
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石油作为举足轻重的战略物质,是驱动整个工业的发动机。随着勘探技术的发展,海上石油的勘探开发取得了很大的进步。复合材料具有质量轻、强度高、耐腐蚀以及可设计性等优点,因此增强热塑性管道代替钢管是进行海洋和陆地油气开发的有利选择。增强纤维热塑管道管道系统在承受较高的管道内压的同时,还承受海洋带来的外压作用,而作为管道系统最薄弱的接头系统是基础连接系统,其稳定性和可靠性在管道系统中起到决定性作用。因此对于
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石油作为举足轻重的战略物质,是驱动整个工业的发动机。随着勘探技术的发展,海上石油的勘探开发取得了很大的进步。复合材料具有质量轻、强度高、耐腐蚀以及可设计性等优点,因此增强热塑性管道代替钢管是进行海洋和陆地油气开发的有利选择。增强纤维热塑管道管道系统在承受较高的管道内压的同时,还承受海洋带来的外压作用,而作为管道系统最薄弱的接头系统是基础连接系统,其稳定性和可靠性在管道系统中起到决定性作用。因此对于增强纤维热塑管道和接头系统的动、静态研究变得格外重要。同时复合材料的各向异性相比钢材的各向同性的研究难度大,所以对深海增强复合材料管道结构性能及其优化的研究是十分必要的。本文以某增强热塑性复合管道（Reinforced thermoplastic pipe,简称“RTP”）的挤压接头系统为研究对象,以有限元分析方法为基础,首先对增强热塑管道和其接头进行数值模拟;其次分析在内压载荷下挤压接头系统的静态特性和动态特性;再次并从分析结果中找出挤压接头系统中的薄弱部分;最后通过ANSYS仿真,利用结构设计中的目标优化法对RTP中纤维铺参数进行优化设计,优化后增大增强RTP的屈曲极限,降低RTP与其接头的接触应力,提升RTP接头系统的整体质量,节约成本,提高增强纤维热塑管接头的稳定性和可靠性。
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