薄壁内衬复合管衬层径向临界脱层屈曲分析

作     者：卢召红 何琳琳 徐艳 顾孝宋 LU Zhaohong;HE Linlin;XU Yan;GU Xiaosong

作者机构：东北石油大学土木建筑工程学院黑龙江大庆163318 中石油昆仑能源有限公司合肥230031 

出 版 物：《压力容器》 (Pressure Vessel Technology)

年 卷 期：2023年第40卷第4期

页      面：37-44页

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 080102[工学-固体力学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52174021) 国家自然科学青年基金项目(11402051)。 

主　　题：薄壁内衬复合管 临界屈曲压力 脱层剥离 最小厚度 

摘      要：薄壁内衬复合管受周围环境影响处于复杂受力状态,其衬层受径向力的作用易产生脱层剥离现象,导致内衬层脱层剥离屈曲失效。基于经典的圆柱壳理论,建立薄壁内衬复合管径向力作用下的壳体动力控制方程,推导得到满足复合管径向压力达到临界值时的计算公式和内衬层最小厚度的计算方法,为后续研究应用提供理论基础。利用双线性内聚力关系建立数值分析模型,考虑内衬层厚度对薄壁内衬复合管径向屈曲的影响,将理论结果与数值分析结果对比分析。结合相关算例和试验结果与本文数学分析模型结果对比,进一步验证数学模型的准确性和可靠性。结果表明,复合管径向临界屈曲的数值分析结果、算例和试验结果与理论结果对比,最大误差均在实际应用允许范围内。研究方法可以用于分析径向力下复合管道内衬层的脱层屈曲问题,为进一步研究非开挖管道的内衬修复技术提供理论依据。