近日，我院机械工程学科博士研究生任京文在纤维增强热塑性管道连接技术方面取得重要进展，相关研究成果《单轴拉伸工况下增强热塑性管道熔接补强接头失效机理研究》（Failure Mechanisms of Fusion-Bonded Reinforcement Joints in Reinforced Thermoplastic Pipes under Uniaxial Tensile Conditions）发表在《International Journal of Pressure Vessels and Piping》。《International Journal of Pressure Vessels and Piping》是工程技术领域的国际顶级期刊，目前影响因子为3.0（SCI二区）。论文第一作者为博士研究生任京文，通讯作者为王旱祥教授，中国石油大学（华东）为第一完成单位。
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RTP管道相比传统金属管道具有更低的弯曲刚度和更强的抗腐蚀性能，使其在复杂的石油和天然气运输环境中表现更为优越。在油气开发系统中，柔性管道接头通常是最薄弱的环节，现有的连接方式存在易腐蚀和穿越困难等问题，因此设计了一种适用于RTP的新型熔接补强接头，并深入研究接头的损伤与失效机理。为分析RTP及接头的损伤失效情况，开发了两种分别适用于单向纤维和平纹织物增强复合材料的VUMAT子程序。使用Hashin失效准则、最大应变失效准则、残余刚度模型和内聚区模型对拉伸破坏机制进行评估。为验证数值模型可靠性，设计加工熔接补强接头，并进行了单轴拉伸试验。研究结果表明，增强层基体损伤是导致拉伸刚度下降的主要原因。接头两端的粘合层在剪应力达到剪切强度时发生层间破坏。拉伸失效过程分为四个阶段：无损伤阶段、粘接损伤阶段、基体损伤阶段和失效阶段。
熔接补强接头制作工艺
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308016124002370
