【摘要】：图2.8有限元网格划分图2.9钢带与PE层的位置关系及接触情况钢带与PE层之间、钢带与钢带之间的接触通过面-面接触来模拟。在本模型中，由于PE材料比钢带材料柔软很多，定义PE层的接触面为从面，其单元划分较主面而言需要更细密。对于非粘结复合管，接触面上法向方向的力学响应定义为“硬接触”，且“接触后允许分开”。图2.10外压作用下SSRTP有限元模型的荷载及边界条件
在该模型中，内外PE层使用C3D8R单元（8节点缩减积分单元），该单元可以用于接触、材料塑性、大变形等线性及非线性的复杂问题中，并能得到比较高的精确性［3］。由于钢带增强层的厚度较长度和宽度而言很小，为了提高计算效率，使用S4R单元（四边形壳单元）来模拟钢带增强层。SSRTP有限元模型网格划分情况如图2.8所示。
图2.8 有限元网格划分
图2.9 钢带与PE层的位置关系及接触情况(www.xing528.com)
钢带与PE层之间、钢带与钢带之间的接触通过面-面接触来模拟。在本模型中，由于PE材料比钢带材料柔软很多，定义PE层的接触面为从面，其单元划分较主面而言需要更细密。对于非粘结复合管，接触面上法向方向的力学响应定义为“硬接触”，且“接触后允许分开”。“硬接触”可以通过压力-咬合度（p-h）模型来描述，其中p表示接触压力，h表示接触面的重合程度。没有接触压力时，h＜0；有正向接触时，h=0［4］。接触面切线方向上的摩擦方程采用罚函数法，根据钢结构规范，选取钢带与钢带之间的摩擦系数为0.35；PE材料与钢带之间的摩擦系数可以根据白勇研究团队之前所做试验设为0.22。钢带与PE层的位置关系及接触情况如图2.9所示。
图2.10 外压作用下SSRTP有限元模型的荷载及边界条件
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