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有限元仿真与理论分析对爆破压力误差的原因探讨

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:从表18.5看出,有限元仿真和理论求解得到的爆破压力值的相对误差为3.13%,分析相对误差的原因是理论分析中,玻纤增强柔性管可在轴向自由伸缩,而有限元方法的边界条件则是一端固定,仅一端轴向可伸缩。加强层轴向应力随内压线性增长。加强层的轴向应力由加强层数由内而外逐渐递减。图18.20不同加强层轴向应力-压力变化曲线图18.21不同加强层环向应力-压力变化曲线表18.6为理论方法和试验方法得到的爆破压力值对比。

有限元仿真与理论分析对爆破压力误差的原因探讨

图18.19为最内加强层玻纤轴向应力-压力变化曲线。从表18.5看出,有限元仿真和理论求解得到的爆破压力值的相对误差为3.13%,分析相对误差的原因是理论分析中,玻纤增强柔性管可在轴向自由伸缩,而有限元方法的边界条件则是一端固定,仅一端轴向可伸缩。

图18.19 最内加强层玻纤轴向应力-压力变化曲线

表18.5 有限元和理论方法爆破压力值对比

图18.20为不同加强层玻纤轴向应力-压力曲线,最内加强层为第二层,最外加强层为第九层。加强层轴向应力随内压线性增长。加强层的轴向应力由加强层数由内而外逐渐递减。图18.21为不同加强层玻纤环向应力-压力曲线,各加强层环向应力随内压线性增长。加强层的环向应力由加强层数由内而外逐渐递减。

图18.20 不同加强层轴向应力-压力变化曲线(www.xing528.com)

图18.21 不同加强层环向应力-压力变化曲线

表18.6为理论方法和试验方法得到的爆破压力值对比。试验和理论求解得到的爆破压力值的相对误差为2.81%,理论方法求解得到的爆破压力值比试验方法得到的爆破压力值大,这是由于在理论求解中,理论分析设定的破坏准则为最内加强层玻纤达到其拉伸强度。但在实际生产过程中,由于制作工艺限制,如实际缠绕带数少于设计缠绕带数,缠绕角度和加强层厚度不够均匀等原因均会导致部分玻璃纤维先达到抗拉强度而破坏。

表18.6 理论和试验方法爆破压力值对比

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