【摘要】：張緊器是海上鋪管的核心設(shè)備,其履帶板上橡膠墊塊與管壁之間的微動(dòng)摩擦磨損特性直接影響鋪管的安全性。開(kāi)展張緊器用橡膠材料的微動(dòng)摩擦學(xué)特性研究,能夠?yàn)閺埦o器摩擦學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及管線張力調(diào)控策略提供理論指導(dǎo),保證張緊器安全、高效運(yùn)行,同時(shí)也可以豐富和發(fā)展橡膠的微動(dòng)摩擦學(xué)理論。本文依據(jù)張緊器鋪管實(shí)際工況,建立了橡膠墊塊與管壁接觸系統(tǒng)的摩擦學(xué)模型,開(kāi)展了張緊器用橡膠墊塊/混凝土摩擦副切向微動(dòng)試驗(yàn),并用ABAQUS對(duì)橡膠的切向微動(dòng)行為進(jìn)行有限元模擬。采用三維激光顯微鏡和掃描電鏡對(duì)橡膠磨損形貌進(jìn)行觀測(cè),結(jié)合試驗(yàn)和有限元模擬結(jié)果的動(dòng)力學(xué)特性分析,研究張緊器用橡膠墊塊切向微動(dòng)運(yùn)行行為及磨損機(jī)理,主要研究結(jié)果如下:(1)根據(jù)摩擦力-位移曲線,得到了橡膠切向微動(dòng)的運(yùn)行工況微動(dòng)圖,隨著位移幅值的增加,微動(dòng)運(yùn)行區(qū)域依次運(yùn)行于部分滑移區(qū)、混合區(qū)、完全滑移區(qū),摩擦系數(shù)曲線的波動(dòng)性也越來(lái)越大。(2)位移幅值較小時(shí),橡膠表面中間區(qū)域處于黏著狀態(tài),邊緣處于微滑狀態(tài),隨著位移幅值增加,微滑區(qū)逐漸擴(kuò)大,直到整個(gè)接觸區(qū)域都出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)。黏著區(qū)有輕微的疲勞損傷,微滑區(qū)會(huì)發(fā)生固有磨粒磨損和卷曲磨損。(3)橡膠表面的磨粒磨損程度與相對(duì)滑移量和切應(yīng)力的乘積密切相關(guān)。von Mises應(yīng)力可以很好的預(yù)測(cè)橡膠表面容易發(fā)生破壞的位置,von Mises應(yīng)力大的地方橡膠更容易發(fā)生破壞。
【圖文】：

（a）雙履帶張緊器 （b）四履帶張緊器圖 1.1 張緊器結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1.1 Structure of tensioner1.2.2 張緊器鋪管流程

圖1.2張緊器鋪管流程
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TE973.92

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本文編號(hào)：2648712