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原文传递碳纤维布加固压力管道强度研究

论文题名：	碳纤维布加固压力管道强度研究
关键词：	压力管道;碳纤维布;弹性力学;剪切破坏;统一强度
摘要：	在长期的野外工作中，压力管道容易出现不同程度的损伤，这将直接导致其承压能力削弱并埋下了严重的安全隐患。作为一种新型材料，碳纤维复合材(CFRP)具有高强度、高模量，抗腐蚀耐老化等特点。在工程领域中，CFRP的应用越来越广泛，被认为是最经济和最有应用前景的材料。本文通过静水压试验对不同层数CFRP布加固修复金属管道的承压能力进行了试验研究，以Φ273mm×1.92mm的Q235B金属管道为模型，介绍了静水压试验的基本概况并结合试验数据作出了理论分析。　　本文在已有研究成果的基础上，通过弹性力学分析了压力管道经纤维复合材料补强后的力学特性，讨论了管道壁厚、纤维层厚度以及管径大小对修复效果的影响;针对压力管道管材具有明显的SD效应，引入统一强度理论建立相应的理论模型。同时，在考虑了管壁应力分布不均匀而产生的弯矩效应的基础上，利用经典层合板理论建立了一个无量化的公式，量化了纤维复合材料对管道外壁施加的外压且由该式计算的理论值与试验值吻合较好。最后，在试验过程中发现了加固区域边界处存在明显的剥离以及剪切破坏现象，据此在理论分析的基础上讨论了管道壁厚、纤维层厚度以及胶层厚度对界面剪切应力和剥离应力的影响，为今后的工程实践提供了建议。
作者：	张志伟
专业：	结构工程
导师：	王汝恒
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南科技大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文