摘要：為準確評估在內(nèi)壓作用下纖維復合材料修復含裂紋管道的有效性及失效壓力,建立復合材料修復后裂紋管道的失效數(shù)值模型。該數(shù)值模型通過擴展有限元法模擬管道裂紋的擴展,利用cohesive單元模擬膠層的脫粘失效,復合材料的失效通過最大應力失效準則進行判定。通過靜水壓爆裂試驗對所提失效數(shù)值模型進行驗證,實驗結果與數(shù)值計算結果具有較好的一致性。失效數(shù)值分析結果表明:當內(nèi)壓增大至一定值后,未修復管道的初始裂紋沿軸向及壁厚方向逐漸擴展,進而使得管道內(nèi)壁單元擴展成真實裂紋,此時真實裂紋貫穿整個壁厚方向,即認為裂紋管道發(fā)生爆裂失效,爆裂失效壓力隨初始裂紋半長呈指數(shù)形式下降。復合材料修復裂紋管道的不同修復工況呈現(xiàn)相同的失效模式:在單調遞增的內(nèi)壓作用下,管道內(nèi)表面首先出現(xiàn)黏結裂紋,而后其外表面裂紋張開趨勢急劇上升,使得復合材料層應力急劇上升,達到極限強度而失效。且對于不同的初始裂紋尺寸,存在對應的復合材料纏繞層數(shù)臨界值。