| 内压载荷下输氢复合柔性管力学性能研究 |
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| 引用本文： | 张吉祥,安 晨,邓海峰,张爱霞,张贝贝.内压载荷下输氢复合柔性管力学性能研究[J].海洋工程,2024(3):119-134. |
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| 作者姓名： | 张吉祥 安 晨 邓海峰 张爱霞 张贝贝 |
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| 作者单位： | 1. 中国石油大学（北京） 安全与海洋工程学院，北京 102249；2. 中国石油集团工程技术研究有限公司，天津 300451；3. 中国石油集团海洋工程有限公司，北京 100028 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目（52222111） |
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| 摘 要： | 中国氢能产业正随着碳中和愿景的不断推进而快速发展，由于氢气在钢管中容易引发“氢脆”现象，使用钢管输送氢气存在较大挑战，纤维增强复合柔性管作为一种非金属管道在氢气输送领域备受关注，其结构设计及强度分析是产业化应用的瓶颈。为探讨内压工况下输氢复合柔性管的结构响应，考虑不同层材料的各向同性及各向异性，基于三维各向异性弹性力学，建立了纤维增强输氢复合管道在内压作用下的力学理论模型，并采用数学方法求解管道位移微分方程，进而获得了N层缠绕增强层输氢复合管道在内压作用下的应力应变解析解，计算结果与内压作用下13层输氢复合柔性管的数值计算结果相符。管道的环向应力最大值出现在防渗透层，输氢软管的增强层承担约70%的载荷作用，径向应力绝对值大小随距离管道截面中心点的距离增大而减小。提出的力学行为分析模型及求解方法为设计输氢复合柔性管提供了重要的理论支撑。
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| 关 键 词： | 纤维增强 复合柔性管 输氢管道 内压载荷 理论分析 |
| 收稿时间： | 2023/8/9 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/12/7 0:00:00 |
Mechanical performance study of hydrogen delivery composite flexible pipes under internal pressure load |
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| ZHANG Jixiang,AN Chen,DENG Haifeng,ZHANG Aixi,ZHANG Beibei.Mechanical performance study of hydrogen delivery composite flexible pipes under internal pressure load[J].Ocean Engineering,2024(3):119-134. |
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| Authors: | ZHANG Jixiang AN Chen DENG Haifeng ZHANG Aixi ZHANG Beibei |
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