[發明專利]一種復合材料加固缺陷管道的應力計算方法及其計算系統在審
| 申請號： | 202211011601.3 | 申請日： | 2022-08-23 |
| 公開（公告）號： | CN115470578A | 公開（公告）日： | 2022-12-13 |
| 發明（設計）人： | 咸貴軍;孔德奧;李承高;岳清瑞 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | G06F30/17 | 分類號： | G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14;G06F113/14;G06F113/26 |
| 代理公司： | 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211 | 代理人： | 姜明君 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 復合材料 加固 缺陷 管道 應力 計算方法 及其 計算 系統 | ||
1.一種復合材料加固缺陷管道的應力計算方法，其特征在于，所述應力計算方法包括以下步驟：
步驟1：測得缺陷管道相關參數與填充材料相關參數；
步驟2：基于步驟1的參數，計算復合材料加固缺陷管道彈性階段管道基體缺陷區域環向應力、填充材料環向應力、復合材料環向應力、管道基體缺陷區域軸向應力和復合材料軸向應力；
步驟3：基于步驟2的加固缺陷管道彈性階段管道基體缺陷區域環向應力和軸向應力，計算缺陷管道基體屈服時的壓力；
步驟4：基于步驟3的缺陷管道基體屈服時的壓力，計算屈服后缺陷管道基體缺陷區域環向應力、填充材料環向應力、復合材料環向應力、管道基體缺陷區域軸向應力和復合材料軸向應力；
步驟5：基于步驟4的屈服后復合材料的環向應力，計算爆破壓力。
2.根據權利要求1所述一種復合材料加固缺陷管道的應力計算方法，其特征在于，所述步驟1缺陷管道相關參數包括缺陷管道彈性模量Es、屈服強度σy、初始外徑rc、初始內徑ri、缺陷區域缺陷管道的外徑rp以及殘余壁厚ts；測得填充材料的彈性模量Ep；測得復合材料相關參數包括環向彈性模量Ec、軸向彈性模量Eca、抗拉強度σc及復合材料外表面到缺陷管道圓心的距離re。
3.根據權利要求1所述一種復合材料加固缺陷管道的應力計算方法，其特征在于，所述步驟2中計算復合材料加固缺陷管道的填充材料厚度等于缺陷深度。
4.根據權利要求1所述一種復合材料加固缺陷管道的應力計算方法，其特征在于，所述步驟2中計算復合材料加固缺陷管道彈性階段管道基體缺陷區域環向應力σθse通過以下公式計算，其中rp為填充材料外表面到管道圓心的距離：
所述復合材料加固缺陷管道彈性階段填充材料環向應力σθpe通過以下公式計算：
所述復合材料加固缺陷管道彈性階段復合材料環向應力σθce通過以下公式計算：
所述復合材料加固缺陷管道彈性階段管道基體缺陷區域軸向應力σase通過以下公式計算：
所述復合材料加固缺陷管道彈性階段復合材料軸向應力σace通過以下公式計算：
5.根據權利要求1所述一種復合材料加固缺陷管道的應力計算方法，其特征在于，所述步驟3缺陷管道基體屈服時的壓力Py通過將公式(7)-(8)代入(6)以下公式計算：
6.根據權利要求1所述一種復合材料加固缺陷管道的應力計算方法，其特征在于，所述步驟4中計算復合材料加固缺陷管屈服后缺陷管道基體缺陷區域環向應力σθs通過以下公式計算：
所述復合材料加固缺陷管道屈服后填充材料環向應力σθp通過以下公式計算：
所述復合材料加固缺陷管道屈服后復合材料環向應力σθc通過以下公式計算：
所述復合材料加固缺陷管道彈性階段管道基體缺陷區域軸向應力σas通過以下公式計算：
所述復合材料加固缺陷管屈服后復合材料軸向應力σac通過以下公式計算：
7.根據權利要求1所述一種復合材料加固缺陷管道的應力計算方法，其特征在于，所述步驟5計算爆破壓力Pb通過以下公式計算：
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