碳纖維布加固壓力管道補(bǔ)強(qiáng)效果研究.pdf

1、壓力管道的腐蝕缺陷常分為內(nèi)腐蝕和外腐蝕，一般外腐蝕缺陷又分為：全面積均勻腐蝕、局部腐蝕、點(diǎn)蝕、組合腐蝕四類(lèi)，而缺陷的主要形狀一般為方形或橢圓形。同時(shí)壓力管道常常含有沿軸向、沿環(huán)向、沿軸向和環(huán)向同時(shí)分布的多個(gè)點(diǎn)蝕缺陷，因其靠得太近會(huì)產(chǎn)生相互作用。非金屬纖維材料在結(jié)構(gòu)修復(fù)加固中的應(yīng)用逐漸廣泛，但是在修復(fù)含缺陷壓力管道尚屬起步階段，對(duì)其補(bǔ)強(qiáng)效果的評(píng)價(jià)仍處于探索階段，缺少評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。
　　本文主要研究碳纖維布加固含全面積均勻腐蝕缺陷以及橢圓

2、形點(diǎn)蝕缺陷這兩類(lèi)缺陷的壓力管道的補(bǔ)強(qiáng)效果，為實(shí)際的壓力管道加固工程提供一些參考性意見(jiàn)和建議。
　　在全面積均勻腐蝕方向上，采用試驗(yàn)和數(shù)值模擬兩種方法分別對(duì)其進(jìn)行研究。且在數(shù)值模擬方法上采用“三維實(shí)體-接觸-殼元”有限元模型，反復(fù)斟酌后選擇合理單元類(lèi)型，并基于基礎(chǔ)試驗(yàn)得到相關(guān)參數(shù)，然后使用這些基礎(chǔ)參數(shù)反過(guò)來(lái)完善模型，確保建模正確性。而試驗(yàn)和數(shù)值模擬的結(jié)果又相互匹配，進(jìn)一步間接驗(yàn)證了建模的正確性。在點(diǎn)腐蝕方向上，采用數(shù)值模擬方法進(jìn)行研

3、究得到相關(guān)結(jié)論。結(jié)果表明：碳纖維布加固全面積均勻腐蝕缺陷壓力管道的補(bǔ)強(qiáng)效果出現(xiàn)邊際效益遞減的情況，整個(gè)加固區(qū)從中間到兩端滑移距離逐漸增大。單個(gè)橢圓形點(diǎn)蝕缺陷的管道缺陷形狀越尖銳、深度越深，則應(yīng)力集中系數(shù)越大、補(bǔ)強(qiáng)層數(shù)越多。壓力管道壁厚對(duì)應(yīng)力集中系數(shù)的影響主要是因?yàn)槿毕萆疃日脊艿辣诤竦谋壤ㄉ詈癖龋┌l(fā)生了變化。同時(shí)對(duì)比缺陷群的深度、軸向間距、環(huán)向間距對(duì)壓力管道應(yīng)力集中系數(shù)的影響，可知缺陷群深度對(duì)其影響最大，軸向間距次之,因此當(dāng)對(duì)含缺陷群壓