基于反演优化算法的钢丝-热熔胶黏结界面失效行为研究

胡俊岩; 程彪; 张剑; 刘文俊; 师俊

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.06.015

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (06) : 77 -83. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.06.015

加工与应用

基于反演优化算法的钢丝-热熔胶黏结界面失效行为研究

胡俊岩 ¹ ,
程彪 ² ,
张剑 ² ,
刘文俊 ³ ,
师俊 ²^,^*

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Study on Failure Behavior of Steel Wire-Adhesive Resin Interface Based on Inverse Optimization Algorithm

Jun-yan HU ¹ ,
Biao CHENG ² ,
Jian ZHANG ² ,
Wen-jun LIU ³ ,
Jun SHI ²^,^*

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摘要

钢丝缠绕增强塑料复合管（PSP）综合性能优异，在石油、化工、供水等行业得到广泛应用。但在高温高压极端环境下，管材内部钢丝与热熔胶之间发生界面脱黏失效。为研究钢丝-热熔胶黏结界面失效行为，文章进行单钢丝/热熔胶试样的拉拔试验，建立与试验加载过程相一致的单钢丝拉拔有限元模型。基于内聚力理论模拟钢丝-热熔胶的黏结作用，依据反演优化计算思想，开发了ABAQUS-Python-MATLAB交互程序，实现每一轮拉拔力-位移计算曲线与试验曲线自动比对与界面参数的持续优化。通过反演得到的内聚力参数代入不同钢丝埋深的拉拔模型，其拉拔力峰值与对应位移的计算结果与试验结果良好吻合，反演所得参数可真实反映钢丝-热熔胶黏结作用。