【摘要】：图18.3有限元三维实体模型根据前文提出的基本假定，当对玻纤增强柔性管内部均匀施加内压荷载时，只考虑管道轴向变形而忽略弯曲、扭转和压缩变形，且仅允许管道发生轴向位移，同时限制扭转转角。根据试验装置的边界条件，对建立的有限元模型一端施加固定约束，但若对一个面施加位移荷载，在现有试验条件下是非常困难的。
根据玻纤增强柔性管的受力特点，将加强层嵌入玻璃纤维模拟管道的真实受力。由于玻纤增强柔性管加强层层数多、玻璃纤维带数多，本节利用Python语言编写相关程序，从而提高有限元软件ABAQUS的计算效率。
1）单元类型
管道内层UHMWPE、外层HDPE及加强层基质均采用C3D8R实体单元，玻璃纤维螺旋带采用Truss桁架单元。玻璃纤维螺旋缠绕结构和结构加强层基底之间嵌入接触。如图18.3所示，八层加强层缠绕角度相同，缠绕方向相反，组成由内而外交替缠绕的网状结构。
图18.3 有限元三维实体模型
根据前文提出的基本假定，当对玻纤增强柔性管内部均匀施加内压荷载时，只考虑管道轴向变形而忽略弯曲、扭转和压缩变形，且仅允许管道发生轴向位移，同时限制扭转转角。如图18.4所示，管道的左端面仅允许发生轴向位移，管道的右端面固定，不发生任何方向的位移和转角。(www.xing528.com)
根据试验装置的边界条件，对建立的有限元模型一端施加固定约束，但若对一个面施加位移荷载，在现有试验条件下是非常困难的。为了保证另一端面在内压荷载作用下的位移相同，可对RP-1的U3方向施加位移荷载。
2）网格划分
将网格尺寸设为3。图18.5为划分网格单元后的玻纤增强柔性管，采用静态分析步进行计算，位移荷载从零开始匀速加载。
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