深水系泊高强聚乙烯缆绳的蠕变及破断实验研究

相对于同一破断强度的聚酯(polyester)缆绳，高强聚乙烯(HMPE)缆绳具有更高的刚度、更小的自重和直径、更易运输和安装的优点，因此高强聚乙烯缆绳被引入到系泊系统以替代聚酯缆绳。然而高强聚乙烯缆绳又存在易发生蠕变甚至蠕变破断的不利因素，研究其蠕变和蠕变破断的力学特性就显得尤为迫切。首先设计了合成纤维缆绳实验系统，对HMPE子股缆绳开展了系统的蠕变和蠕变破断实验。基于实验数据，分析了HMPE子缆的蠕变和蠕变破断特性；通过调研HMPE试样的蠕变实验数据，提出了HMPE考虑温度和载荷影响的HMPE纱线蠕变率经验公式，采用该经验公式并结合已有的缆绳比尺换算关系，可以推算出HMPE缆绳的蠕变率；此外，基于所获得的蠕变破断实验数据，提出了HMPE缆绳在定常载荷下的蠕变寿命经验公式。这些成果对HMPE缆绳应用于深水绷紧式系泊系统具有重要意义