基于ABAQUS的CIPP软管复合材料有限元模拟与验证

摘要

在CIPP管道原位固化修复过程中,由于翻衬压力和热固化反应的作用,内衬管要承受复杂的应力与应变,会使软管内外层出现褶皱,导致固化管表观形貌缺陷。本文在待修复管道内径一定的情况下,通过ABAQUS有限元软件对软管翻衬时应力和应变情况进行了模拟,分别与理论值和试验值进行了比较。结果表明:翻转水压由0.03 MPa增加到0.08 MPa过程中,软管所受应力和环向应变均增加,最大应力、最大环向应变分别为4.67 MPa、19.70%,均小于内衬软管材料实际抗拉强度7.24 MPa及断裂伸长率77.61%,在内衬软管翻转过程中,内衬软管具有较高的可靠性。通过ABAQUS有限元模拟,给出不同翻衬压下其CIPP内衬软管可修复管径范围。通过翻转实验,表明内衬软管内壁光滑,没有出现褶皱现象,能够满足应用要求。