含復合材料結構的非黏結柔性立管彎曲特性

非黏結柔性立管被廣泛應用于海洋油氣業，常用于從海底到平臺的油氣資源傳輸，有時會根據設計的需要增加耐腐蝕、隔熱層或是防止發生徑向失效的復合材料圓柱殼層結構，例如，Epsztein等給出了含有耐HS氣體腐蝕的復合材料層的非黏結柔性立管結構，Malta等給出含有以凱夫拉49復合材料構成的強結構帶層，用于防止非黏結柔性立管發生軸向壓力作用下的徑向失效，但一般學者都直接將復合材料簡化為各向同性材料或是等效為忽略復合材料圓柱殼層厚度變化的正交各向異性結構進行研究.非黏結柔性立管的中的螺旋層結構在彎矩載荷作用下可以克服層間的摩擦力并在層間自由滑動，導致其彎曲剛度具有高度非線性，一直以來是研究的熱點和難點所在.基于一些嚴格的假設，一些學者給出了非黏結柔性立管的非線性彎曲模型.Féret等較早地給出螺旋條帶彎矩-曲率遲滯曲線，但未考慮部分滑移階段的彎矩-曲率關系.文獻[5-6,9]基于功能原理給出了螺旋條帶未滑移、部分滑移和完全滑移3個階段的彎矩-曲率表達式.此后，Dong等在此基礎上進一步給出了部分滑移階段的彎曲剛度的顯式表達式，并合理考慮了螺旋條帶局部彎曲和扭轉的影響.Ramos等也給出了螺旋條帶未滑移和完全滑移階段的彎曲剛度計算方法，可用于快速計算非黏結柔性立管未滑移和完全滑移階段的彎曲剛度.與理論方法相比，數值和試驗方法的相……