玻纤增强柔性管等效简化模型研究

玻纤增强柔性管作为一种新型海底油气输送管道，具有比强度高、柔度大和抗腐蚀性强等特点，因此在深海油气开发中具有非常广阔的应用前景。玻纤增强柔性管主要由内衬层、增强层和外保护层组成，其中增强层的等效模拟是玻纤增强柔性管设计成功与否的关键。根据玻纤增强柔性管的结构特征和材料特性，选取了四种不同的等效简化模型，对比研究了玻纤增强柔性管在轴向拉压荷载、弯曲荷载以及内压荷载作用下的力学性能。将不同简化模型的计算结果与相应的试验数据进行对比，进行等效模型的优选。研究结果表明，在内压载荷和弯曲载荷作用下，基于Halpin-Tsai模型数值结果与试验结果最为接近。在轴向载荷作用下，采用分离式模型或回形模型计算精度更高，若材料达到屈服状态时，则建议采用分离式模型进行模拟