应用/结构英文2020被引 1

老化海水用GFRP管道临界渗透鼓泡尺寸对强度影响的试验与数值研究

Experimental and numerical determination of critical osmotic blister size affecting the strength of aged FRP seawater pipe

Amr A Abd-Elhady, Abdelkader Meroufel, Hossam El-Din M Sallam, Mahmoud Atta · Mechanical Design Department, Faculty of Engineering, Helwan University, Cairo, Egypt

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期刊 / 来源Polymers and Polymer Composites

卷/期/页29 / 5 / 456-469

DOI10.1177/0967391120922397

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关键词：玻纤增强复合材料渗透鼓泡临界缺陷尺寸老化管道Hashin失效准则有限元分析海水腐蚀

摘要整理

玻纤增强复合材料（GFRP）管道广泛应用于海水冷却等流体输送领域。这些管道的耐久性受到内部不可逆微损伤的影响，其中表面缺陷是威胁管道完整性的主要挑战。本研究针对一条30年役龄的海水输送GFRP管道，通过试验和数值模拟方法确定了临界渗透鼓泡尺寸对管道强度的影响规律。采用两种不同几何形状和尺寸的表面切口模拟渗透鼓泡缺陷，通过纵向拉伸试验研究了表面缺口尺寸对管道力学强度的影响。研究发现，当表面缺口深度达到一定值后，管壁强度随缺口深度增加而下降，该临界值定义为最大无损缺陷尺寸（dmax）。尺寸小于dmax的缺陷不会影响管壁强度。为模拟老化复合材料的渐进失效过程，建立了基于Hashin失效准则的三维有限元模型。研究结果为老化GFRP海水管道的完整性评估和剩余寿命预测提供了重要的试验和理论依据。

老化海水用GFRP管道临界渗透鼓泡尺寸对强度影响的试验与数值研究

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