Details

В данной работе представлена расчетная методика стенки нефтяного трубопровода под действием внутреннего давления. Проведен обзор существующих полимерно-армированных труб. В результате анализа открытых источников были выбраны компоненты композиционного материала, применяемые для производства композитных труб в нефтегазовой отрасли. Проведен обзор различных моделей микромеханики волокнистых композиционных материалов. Определены эффективные свойства монослоя и получена диаграмма растяжения композитного образца в продольном, поперечном и сдвиговом направлениях по правилу смесей. Предложен метод получения диаграммы растяжения композиционного материала с учетом нелинейного поведения компонент системы. Методом молекулярной динамики была изучена диффузия метана через полимерный слой. Описана математическая модель слоистого ламината. Рассмотрена задача напряженно-деформированного состояния композитной трубы. Проведена верификация полученного решения путем сравнения аналитического расчета с конечно-элементной постановкой.

This paper presents a calculation methodology for the wall of an oil pipeline under the action of internal pressure. A review of existing composite pipes has been carried out. As a result of analyzing open sources, the composite material components used for composite pipe production in the oil and gas industry have been selected. Various micromechanics models of fiber composite materials were reviewed. The effective properties of monolayer are determined and the tensile diagram of composite sample in longitudinal, transverse and shear directions according to the rule of mixtures is obtained. A method for obtaining the tensile diagram of a composite material taking into account the nonlinear behavior of the system components was proposed. The diffusion of methane through a polymer layer was studied by the molecular dynamics method. The mathematical model of layered laminate is described. The problem of stress-strain state of a composite pipe has been considered. Verification of the obtained solution by comparing analytical calculation with finite element formulation has been carried out.