【作 者】袁林;劉浩偉;余志兵

　　【引 言】

　　隨著油氣需求的日益增長， 油氣資源勘測開采逐漸轉向高腐蝕油氣田及深海領域［１］。 傳統(tǒng)的碳鋼管已難以適應苛刻的服役環(huán)境， 而復合管因具有高強度和高性價比等優(yōu)勢而在國內外一系列重大工程中得到推廣使用。 國內外學者針對鋪設及服役期間復合管的局部屈曲失穩(wěn)［２－４］、 屈曲傳播［５－６］以及側向屈曲［７－９］等問題進行了深入研究。 雙金屬復合管由基管和襯管兩部分構成， 基管負責承受外部載荷，而薄壁襯管則主要用于抵抗輸運介質侵蝕。 由于兼具高強度和耐腐蝕優(yōu)異特性， 近年來雙金屬復合管在陸地與海洋油氣開采中得到較多應用。 然而， 當承受外載過大時， 易出現(xiàn)因管間結合力不足導致襯管起皺、 脫落， 進而造成整體結構失效［１０－１１］。因此優(yōu)化產(chǎn)品設計與加工工藝， 增加管間機械結合強度對管道的安全服役至關重要。 本文主要針對主流液壓成形法制造的雙金屬復合管展開研究分析。

　　本文基于該理論框架及改進 Ｒａｍｂｅｒｇ?Ｏｓｇｏｏｄ 模型， 通過引入拉格朗日乘子， 構建了用于分析復合管制造過程的理論模型。在與有限元模型對比驗證良好的基礎上，系統(tǒng)分析了內外管初始間隙、屈服應力、材料塑性各向異性以及軸端壓力對復合管機械結合強度的影響， 為雙金屬復合管的產(chǎn)品設計及工藝優(yōu)化提供理論支撐。

　　【結 論】

　?。ǎ保╇S著初始間隙增大，管間結合力顯著降低，但所需成形液壓力變化較小。 因此，在復合管生產(chǎn)時，需將初始間隙控制在合適范圍內，既要便于內襯插入基管，又要避免過大間隙影響結合力。

　　（２）基管屈服應力越大，成形液壓力越高，完全卸載后管間結合強度越高。 建議盡量選擇高屈服強度的基管材料，保證內外管屈服應力差異較大的組合。

　?。ǎ常┗?、襯管塑性各向異性參數(shù)變化對管間結合強度作用相反。 Ｓc越大，結合壓力越大；ＳＬ越大，結合性能越差。 此外，相對而言，成形液壓力對Ｓc變化更為敏感。

　　（４）隨著軸端壓力增大，所需成形液壓幅值逐漸減小，結合壓力有一定降低但變化并不顯著。 建議在保證端部密閉的前提下，可適當減小端部壓力。

　　以下是正文：