高壓膠管的力學響應和破壞分析.pdf

1、在工程領域有廣泛應用的鋼絲編織高壓膠管的強度和穩(wěn)定性，對工程安全和質量起著極為重要的作用。本文以鋼絲編織三層高壓膠管為研究對象，基于三層纖維加強橡膠復合材料圓筒模型，應用連續(xù)介質力學有限變形基本理論，不可壓超彈性理論和非線性動力學理論，研究膠管的變形或運動、應力分布或應力變化規(guī)律及破壞。
　　 首先應用連續(xù)介質力學有限變形基本理論和不可壓超彈性理論給出了內壓、軸向拉伸和扭轉聯合作用下高壓膠管的變形與外加載荷間的微分關系，通過數值

2、計算給出了膠管的變形曲線、應力分布和應力變化規(guī)律，討論了正常及非正常情況下膠管變形的穩(wěn)定性，通過膠管破壞時的爆破壓力分析了膠管的強度，并討論了軸向拉伸、扭轉、纖維強度及分布角度等因素對膠管的變形、應力分布及爆破壓力的影響。結果表明鋼絲的強度直接影響到高壓膠管的整體強度和穩(wěn)定性，軸向伸長和扭轉對膠管的變形和破裂也有一定影響。
　　 其次應用連續(xù)介質力學有限變形基本理論和非線性動力學理論給出了突加恒值內壓作用下高壓膠管的運動微分方程

3、，通過數值計算給出了膠管運動的最大振幅與突加內壓的關系曲線、運動的相圖，并討論了纖維強度及分布角度等因素對膠管的運動的影響。結果表明突加恒值內壓作用下高壓膠管的運動為周期運動，且此時的爆破壓力小于靜載情況下的爆破壓力。
　　 最后數值求解了周期性內壓作用下膠管的運動微分方程，給出了膠管運動的時程曲線、頻譜圖、相圖和龐加萊截面圖，討論了不同周期載荷值對膠管運動的影響，分析了導致膠管不穩(wěn)定的主要因素。結果表明周期性內壓作用下高壓膠管