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美国Wellstream公司设计和制造了结构多样的无粘结软管,由多层螺旋状缠绕的金属层和挤压成型的热塑性材料层构成,每种管件都根据所运输流体的组成成分、压力、温度、水深和应用条件进行特别设计,软管产品主要应用于海上石油、天然气工业中,可以满足海底石油开采的最新要求,长距离、超水深、多方向地传输石油。但是由于软管规格较多,加之软管结构和所受外力的复杂程度,所以许多理论模型的通用性及计算精度不能满足设计要求,在某些方面还需要更多的试验数据去验证。Wellstream公司委托同济大学结构工程与防灾研究所做的10″软管力学性能试验就是为了验证其新版本软管设计系统FPS7.0,我们做了其中部分试验,并对其进行了研究。本文主要研究工作包括:1.拉伸试验、内压试验、扭转试验、动力弯曲试验装置的设计;2.拉伸试验、内压试验、扭转试验及动力弯曲试验;3.绘制荷载-变形关系曲线,对试验结果进行分析;4.得到软管的抗拉刚度、抗扭刚度、抗弯刚度和软管质量体系的自振频率、阻尼比,并分析了温度、内压、频率对软管刚度的影响;
5.本文在附录部分还介绍了两种软管理论分析方法:两阶段内压破坏分析和缺少Flexlok层情况下Flexbody层受外压破坏分析。