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C3模型比较分析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:在C2有限元模型的基础上,额外施加2 MPa的外压,并保持其他几何边界条件不变。有限元和简化理论模型计算所得结果对比图如图6.38~图6.40所示,图中的缩写EP表示外压。对比图6.33与图6.38的轴向拉力与拉伸长度关系曲线图可以看出,C3模型所得到的拉力曲线值小于C2模型的。内层PE管的外侧径向收缩与其层间接触力有直接关系,对比图6.35和图6.40,可以看出C3模型的层间压力值更大,这也在预料之中。

C3模型比较分析

在C2有限元模型的基础上,额外施加2 MPa的外压,并保持其他几何边界条件不变。有限元和简化理论模型计算所得结果对比图如图6.38~图6.40所示,图中的缩写EP表示外压(external pressure)。从这些曲线的吻合状况可以看出,该简化理论模型在用于外压、内压、拉伸等组合载荷共同作用下的管道力学响应计算时,仍然具有一定的可靠性和准确性。

对比图6.33与图6.38的轴向拉力与拉伸长度关系曲线图可以看出,C3模型所得到的拉力曲线值小于C2模型的。这说明在内压作用下,又额外添加外压时,管道的拉伸刚度会降低。这是由于施加的这一部分外压会对管道的径向收缩产生一定的促进作用,进而导致管道中内层PE管外侧的径向位移量变大,对比图6.34及图6.39可以更清楚地看出该现象。内层PE管的外侧径向收缩与其层间接触力有直接关系,对比图6.35和图6.40,可以看出C3模型的层间压力值更大,这也在预料之中。由此可以进一步说明,外压会降低管道的拉伸刚度。

图6.38 SSRTP在内外压同时作用时轴向拉力与位移关系曲线(www.xing528.com)

图6.39 内层PE管外侧径向位移与轴向拉力关系曲线

图6.40 内层PE与最内层钢带层间压力和管轴向拉力关系曲线

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