用于深海大型结构系泊的合成纤维系缆在不同加载速率下的力学行为对结构系泊效能有着重要影响.本文认为系缆在不同加载速率下拉伸时自身温度变化是系缆呈现不同性能的主要原因.论文首先对合成纤维材料应力-应变关系进行了双线性化处理并建立了双线性参数与温度关系模型,其次,根据塑性变形功的热能转化和传热学理论推导出纤维材料在不同加载速率下温度场的分布规律,从而以温度为中间参数建立及预测合成纤维材料在不同加载速率下拉伸时力学性能变化规律的分析模型.最后以尼龙66材料为例对上述现象开展实验研究,先在准静态条件下测量20℃、40℃、60℃三种温度的拉伸应力-应变曲线,然后根据上述理论预测出在室温条件下以50mm/min加载速率拉伸时尼龙材料的应力-应变曲线,并与实验值进行对比分析,二者吻合较好.以上研究为大尺度系缆力学性能预测提供了可行方法.
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