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FRP玻璃鋼復(fù)合材料論壇

標(biāo)題: 石油用玻璃纖維管管壁優(yōu)化設(shè)計 [打印本頁]

作者: 且聽風(fēng)吟 時間: 2009-12-11 10:47
標(biāo)題: 石油用玻璃纖維管管壁優(yōu)化設(shè)計
石油用玻璃纖維管管壁優(yōu)化設(shè) 計
陳慧能
摘  要
針對石油工業(yè)用玻璃圩堆墟蟯管子進(jìn)行了最佳墟j 眈角度和管壁厚度的計算，培
出了優(yōu)化計算程序簡介和部分優(yōu)化設(shè)計計算的蛄禾噩其分析。井得出管壁在軸向，
環(huán)向應(yīng)力比為一1時，此類管子可達(dá)到最大承戴能力。
美t詞玻璃殲堆管蟪蟯優(yōu)化設(shè)計有限無
1 引青
近年來玻璃纖維管以其良好的耐腐蝕、抗疫勞性能以及重量輕、流體流動阻力小等特點(diǎn) ，
倍受工程技術(shù)界的青昧。玻璃纖維管在美國已成功的用于油氣的生產(chǎn)和儲運(yùn) 。并取得了巨大
的經(jīng)濟(jì)效益。以纖維纏繞法制造的玻璃纖維管，是應(yīng)用最廣泛、最有前造的一種。因而纏繞的
工藝參數(shù)和性能一直是該研究鎂域的熱點(diǎn)問題。
玻璃纖維纏繞管是復(fù)合材料正交各向異性管。管壁材料具有可設(shè)計性。相同的材料，繞成
相同的厚度，承受相同形式的外載荷的管壁，僅是纏繞的角度不同，其承載能力可相差好幾倍。
為了最大限度的發(fā)揮、利用材料的性能。揚(yáng)長避短，我們開發(fā)了玻璃纖維纏繞管管壁優(yōu)化設(shè)計
程序 P M - S d o以便為玻璃纖維管在藉國廣泛應(yīng)用打下一個基礎(chǔ)，為管材制造和選用提供一個
方便可行的手段。
該程序采用有限元素法進(jìn)行計算。復(fù)合材料層合板劃分為矩形單元。源程序使用 F O R-
TRA N語言編寫。數(shù)據(jù)圖形利用 0 嘲 n環(huán)境形成，并應(yīng)用 Vb 5環(huán)境制作了集成界面。本設(shè)計
程序得薊西安石油管材研究所的肯定。驗證后推廣使用。
2 程序功售
程序名稱為。石油用玻璃纖維管管壁優(yōu)化設(shè)計。因復(fù)合材料不同于各向同性的金屬材
料，不毖從所需承受的載荷直接推導(dǎo)出所需要管壁的幾何尺寸，而只能是預(yù)先知道管子各幾何
參數(shù)，再求出其承載能力，計算過程不可逆。所以藉們對管壁的優(yōu)化設(shè)計分兩步走。第一步是
針對不同的軸，環(huán)應(yīng)力比，求出能獲得最大承載能力的最佳纏繞角度；第二步是在最佳鋪設(shè)方
法的基礎(chǔ)上，根據(jù)管子的使用安裝情況確定出滿足需求的管壁厚度。
在此程序中我們選用了三種類型的纏繞管子。

作者: vinci152 時間: 2009-12-14 19:39
看了，頂了

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