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                  預應力塑料波紋管的厚度對剛度和應力的影響

                  來源:預應力塑料波紋管厚度 作者:預應力 發布日期:2018-07-09

                    剛度和工作應力是預應力塑料波紋管的主要特性,它們取決于波紋的幾何尺寸,特別是取決于其壁厚。塑料波紋管的參數對性能營銷很大,工程上廣泛應用的預應力塑料波紋管大多具有兩個特點,液壓成型且環板處變形遠大于環殼處。

                    針對這兩個特點,考慮到預應力塑料波紋管在加工成型時產生厚度隨半徑增大而減薄的實際現象,取厚度按半徑的冪函數變化規律,對工業上常用預應力塑料波紋管軸向剛度計算公式進行修正。使用MSC公司的有限元軟件MSC.Nastran進行仿真計算,并實測一組預應力塑料波紋管剛度數據。

                  預應力塑料波紋管的厚度對剛度和應力的影響

                    通過有限元計算和實測數據的對比,驗證考慮厚度變化的必要性和有效性,解釋了此公式在計算時出現結果偏大的原因,同時直觀的表示出厚度變化對計算結果的影響,對實際工程應用有一定意義。

                    通過引入厚度變化參數 γ ,很容易觀察到圓環板處的厚度變化對剛度的影響較為顯著。這與環板的變形遠大于環殼變形的實際情況相符合。因此可以參考修正后的公式,調整波高ω這一設計參數來達到設計剛度。

                    在實際應用中,可以通過簡單測量以確定厚度變化參數,適用于多種成型方法制作,以及同種方法制作但厚度變化有差異的預應力塑料波紋管。相對于原有公式,具有較為廣泛的適用性。實驗測量和仿真計算均表明,厚度變化對與預應力塑料波紋管各項性能的影響具有不可忽視的作用。

                    通過引入厚度變化參數,對工程上常用的預應力塑料波紋管軸向計算公式進行修正,彌補了其計算結果數值普遍偏大的缺點,在減小誤差的同時并不影響原有公式直觀和簡潔的形式,又可以觀察波深對剛度的影響。對預應力塑料波紋管的性能和結構設計有一定幫助。

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