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圆管的盘卷行为主要发生在需要盘卷运输的圆管制造成品后卷在卷轴上的时候。判断圆管的盘卷性能的指标主要有圆管盘卷时的难易程度、最小弯曲半径和盘卷的圆管贮存一段时间后展开后的可用性这三项。圆管盘卷的难易程度主要从圆管抗弯强度的角度分析进行研究,圆管展开后可用性主要从圆管的构成材料在一段时间的贮存或者运输后是否发生蠕变或者松弛的角度进行研究分析研究,圆管的最小弯曲半径的估计方法是本文的主要研究内容。本文主要对热塑性纤维增强复合材料圆管(Reinforce Thermo plastic Pipe,简称RTP)的盘卷性能进行分析研究,这种复合材料圆管通径比较小的成品圆管需要盘卷运输和贮存,主要应用于海洋和陆地的油气管道。本文对纤维增强型复合材料圆管的盘卷性能进行了分析研究并且通过建立数学模型和有限元模型提出复合材料圆管的最小弯曲半径的估计方法。本文研究具体内容包括:(1)RTP管的弯曲理论和纤维增强层的等效简化,根据复合材料圆管的基体圆管和加强层圆管的弯曲刚度理论建立弯曲理论模型,说明了复合材料圆管弯曲性能。通过细观理力学的方法对纤维增强层进行了均匀化处理将其等效为各项异性材料,为有限元模型确定理论参数;(2)根据各向同性材料的强度准则的相关原理论推导出纤维束在不同铺层角条件下的等效各向异性材料的最大应力应变准则;(3)通过建立数学模型估计复合材料圆管的最小弯曲半径,依据复合材料在弯曲过程中的变形量建立数学模型,给出复合材料圆管的最小弯曲半径估计方法并提出优化模型;(4)建立有限元模型估计复合材料圆管的最小弯曲半径,本论文利用有限元数值计算方法(FEM),建立一段复合材料圆管的等效有限元模型来模拟圆管实际盘卷过程中的弯曲行为,通过各层危险部位的最大应力出现时间估计出圆管的最小弯曲半径;(5)参数分析和结果对比分析,对圆管的三点弯曲有限元模型的支距、触头运行速度和最大应力随弯曲半径变化等相关参数进行分析确定了有限元模型。对复合材料圆管的最小弯曲半径的理论结果和有限元仿真结果进行对比分析,给出纤维增强复合材料圆管盘卷性能的评估结果。