深水系泊缆绳疲劳特性的实验研究

【作者】 李水娇； 李林安； 孙建军； 雷震名； 刘海笑； 单明章；

【机构】 天津大学机械学院； 天津工程师范学院机械学院； 天津大学建筑工程学院；

【摘要】 深海油气资源的开发需要选择人工复合纤维系泊缆有广阔的应用前景,其疲劳力学性能将直接影响着系泊系统的可靠性和大型漂浮物的安全,但有关其研究国内开展的不多。本文对国内外纤维缆绳力学性质研究工作进展及方法做了调研。通过测量相关数据、强度校核,自行设计了一套适用于纤维绳缆静力、疲劳测试的卡具;设计了模拟海洋水环境的动态循环水装置;选取了合适的纤维绳材料及固定卡头。使用CSS-44100电子万能实验机,进行干湿环境下静力拉伸实验,测得尼龙绳试样荷载—伸长量关系曲线,实际断裂力。实验结果表明锦纶绳在水环境下强度有所提高,线弹性段增加;丙纶绳在水环境下强度有所下降。使用Instron疲劳实验机,进行干湿环境下疲劳特性实验,以平均加载力20KN(80%最小断裂荷载),振动幅值为3KN(12%最小断裂荷载),频率1.5HZ,进行疲劳测试。得到尼龙绳试样在该条件下疲劳断裂次数、位移—时间曲线、载荷—位移曲线。实验结果表明锦纶绳在水环境中抗疲劳特性有所增强。更多还原