鋼聚氨酯復(fù)合材料管碰撞性能研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,資源危機(jī)已經(jīng)成為各國(guó)已經(jīng)不得不面對(duì)的問題,鋼材已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)工程領(lǐng)域中且需求量逐年增加。由于鐵礦石是不可再生資源。將來必將不能滿足人們的需求。復(fù)合材料的研究已經(jīng)成為未來可持續(xù)發(fā)展的方向。本文主要研究新型復(fù)合材料—鋼聚氨酯復(fù)合材料管的耐撞性能研究。借助數(shù)值仿真非線性有限元軟件建立對(duì)比性碰撞模型,從碰撞受力和撞深及碰撞過程中的能量變化研究鋼聚氨酯復(fù)合材料管的耐撞性能。
　　主要研究如下:
　　第一總結(jié)鋼聚氨酯

2、復(fù)合材料管碰撞性國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)及導(dǎo)管架海洋平臺(tái)碰撞性能研究。學(xué)習(xí)和介紹鋼聚氨酯復(fù)合材料管碰撞中所涉及的非線性有限元理論及碰撞理論。通過聚氨酯材料力學(xué)試驗(yàn)和鋼聚氨酯復(fù)合材料管的力學(xué)性能試驗(yàn)的參考及有關(guān)文獻(xiàn)資料的借鑒,得出本論文在碰撞中聚氨酯材料的材料參數(shù)及在ANSYS/LS-DYNA非線性有限元軟件復(fù)合材料耦合性假定。
　　第二建立單管碰撞模型建立等質(zhì)量的鋼管有限元模型和鋼聚氨酯復(fù)合材料管模型及剛性船頭模型。得出鋼聚氨酯復(fù)合材

3、料管耐碰撞性能強(qiáng)于鋼管。聚氨酯材料提高了夾芯復(fù)合管材料的彈塑性,降低碰撞力。聚氨酯材料在碰撞中吸能大量能量等。
　　第三建立K節(jié)點(diǎn)管有限模型及剛性的船頭有限元模型。得出K節(jié)點(diǎn)鋼管在碰撞過程中承受較大的碰撞力變形。K節(jié)點(diǎn)復(fù)合材料管將碰撞中更多的能量通過結(jié)構(gòu)各管的震動(dòng)耗散。從而降低了被材料的耗能。剛性碰撞球沿著30度到45度斜碰K節(jié)點(diǎn)復(fù)合材料管時(shí)耐撞性比較好。及復(fù)合K管節(jié)點(diǎn)碰撞與非節(jié)點(diǎn)碰撞的耐碰撞性能分析。
　　第四建立鋼導(dǎo)管架