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非粘结柔性管受限压溃数值分析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:第一步是分析非粘结柔性管压溃性能时需要解决的前提,为了较准确地将其与规则截面进行等效,国内外多位学者均对其进行了较详尽的研究,一般的研究模式是提出不同的等效准则,并采用有限元或试验的方法对其进行验证。因此本章对非粘结柔性管压溃性能的研究主要是其压溃模式而非等效准则,在具体研究的过程中将直接考虑规则的截面形状。

非粘结柔性管受限压溃数值分析

对于非粘结柔性管而言,无论发生的是经典压溃模式或受限压溃模式,其屈曲临界值的理论解法主要包括两个步骤:一是将其中的自锁铠装层截面简化为规则形状,二是选择合适的解析公式计算其临界屈曲压力。第一步是分析非粘结柔性管压溃性能时需要解决的前提,为了较准确地将其与规则截面进行等效,国内外多位学者均对其进行了较详尽的研究,一般的研究模式是提出不同的等效准则,并采用有限元或试验的方法对其进行验证。而第二步则是计算屈曲荷载的核心问题,在选择解析公式时需要明确其具体的压溃模式,特别是湿压溃模式,目前对内护套层之外各层的限制作用并没有较系统的研究,也没有可供直接使用的公式来进行计算。因此本章对非粘结柔性管压溃性能的研究主要是其压溃模式而非等效准则,在具体研究的过程中将直接考虑规则的截面形状。

本章针对内层为弹性材料的情况进行无摩擦分析,由于制造过程造成的残余应力或应力引起的材料异性均忽略,所考虑的材料均为线弹性各向同性。为突出主要问题,以压力作用位置为界,将其内外两部分分别简化成两层来进行基础性的受限压溃模型研究,并如前所述将外层与内层的抗弯刚度比作为约束等级标准,在以下研究中,刚度比的变化将由外层弹性模量Eo的变化来控制。首先建立两层平面应变模型,研究在刚度比变化下内层的屈曲性能,拟合出相应的数值公式与解析解进行对比,其次建立两层三维模型,根据规范设计要求将内骨架层模拟为具有初始椭圆度的螺旋结构,为设计提供参考。(www.xing528.com)

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