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接头是连接柔性管道与上端浮体的重要装备,它与柔性管道的连接性能好坏直接决定接头的承载能力。接头与管道连接实质上是抗拉铠装钢丝与环氧树脂之间的粘接锚固。 本文首先简单介绍非粘接柔性管道及接头结构,并对现有粘接机理研究、粘接力学及接头内粘接问题的国内外研究现状进行充分的调研与分析,基于此制定一套研究接头粘接问题的方法,包括粘接层材料属性拟合、粘接数值模拟、拉拔实验以及折弯实验验证数值模型的可行性。通过分析单搭接剪切模型的粘接层材料参数,得出剪切极限强度是影响粘接性能最大的参数;对厚胶体拉拔模型的搭接长度及胶体厚度进行分析,发现:相比搭接长度,胶体的厚度对粘接性能的影响并不大;根据单根折弯钢丝拉拔数值模型及实验结果进行对比,可以把接头拉拔破坏形式分为三个阶段:钢丝的屈服、钢丝与环氧树脂之间的粘接破坏及扩展、折弯钢丝处应力集中直至断裂,其中直钢丝段长度、粘接层极限剪切应力以及钢丝的屈服强度对折弯拉拔模型的抗拉拔能力影响很大,折弯钢丝段前端折弯角度及长度对接头的抗疲劳性能影响很大。