Исследуется напряженно-деформированное состояние многослойной полимерно-металлической гибкой трубы методом конечных элементов. Труба состоит из герметизирующей камеры, металлического спирального каркаса, двух грузонесущих слоев, навитых из металлокорда, и защитного слоя. Разработана модель данной гибкой трубы для расчета методом конечных элементов в среде вычислительного комплекса ANSYS. В качестве модели трубы принята многослойная анизотропная оболочка, которая разбивается на конечные элементы SHELL91. Расчет проведен в нелинейной постановке при больших деформациях и перемещениях. Результаты расчета содержат информацию о деформациях и напряжениях в слоях оболочки. Анализ полученных результатов позволяет выбрать оптимальные геометрические параметры и свойства материалов элементов каркаса и грузонесущих слоев при конструировании гибких труб с учетом характера прикладываемых нагрузок.
В предлагаемой статье приводятся результаты эксперимента, предназначенные для уточнения методики расчета классических армированных полиэтиленовых труб, состоящих из трех слоев: внутреннего герметизирующего полиэтиленового слоя, армирующего каркаса из высокопрочных нитей и внешнего слоя из высокотемпературного сополимера. Такие трубы все чаще используются за рубежом в рамках проектов по транспортировке углеводородов. В России популярность композитных труб достаточно низка, и основной причиной этого является то, что отсутствует нормативная база по применению таких трубопроводов. Одним из необходимых аспектов создания нормативной базы для применения того или иного материала является наличие методов по расчету прочности. Такие методы должны, с одной стороны, обеспечивать надежность системы, а с другой - не быть перегруженными необоснованными коэффициентами запаса. Это приводити перерасходу материала, увеличению себестоимости и, как следствие, к нерентабельности применения материала в оп...
