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對(duì)無粘性柔性管的抗壓潰計(jì)算有限元分析，將內(nèi)部的骨架層等效為各向異性的薄壁殼體，用理論解析模型評(píng)價(jià)其對(duì)無粘性柔性管抗壓潰性能的作用。
在圓環(huán)的屈曲研究中，臨界載荷的核心是通過合理的方式對(duì)彎曲剛度進(jìn)行等效，而其關(guān)鍵是對(duì)骨架層厚度進(jìn)行等效。主要有三種等效方法：面積等效、截面慣性矩等效和應(yīng)變能等效。
面積等效法是將骨架層截面近似地等效為一個(gè)矩形截面，即式中：－等效的骨架層截面面積；b、t－等效矩形截面的長度和寬度。
就無粘性柔性管道而言，屈曲分析主要考慮骨架層、壓力支撐層和抗壓鎧裝層，通過對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的等效，采取圓環(huán)屈曲分析的理論模型進(jìn)行初步分析。分析時(shí)，管線長度取60mm，網(wǎng)格采用四面體網(wǎng)格與六面體網(wǎng)格組合，盡可能多的選用六面體網(wǎng)格。屈曲是受到的外部壓力作用而產(chǎn)生的，分析中采取管道對(duì)壓方式，從而確定該邊界條件。
根據(jù)分析結(jié)果可以得到，當(dāng)外部壓力超過167.25MPa時(shí)，管線發(fā)生屈曲；當(dāng)外部集中壓力超過1.4825MN，即單位長度1mm上受到的集中壓力超過24.7kN時(shí)，管線被壓潰。
內(nèi)壓載荷分析主要針對(duì)骨架層、壓力支撐層和抗壓鎧裝層進(jìn)行。
根據(jù)分析結(jié)果不難看到：骨架層上等效應(yīng)力較大，最大應(yīng)力為507.67MPa，這是因?yàn)楣芫�模型端面骨架層上的幾何結(jié)構(gòu)局部不連續(xù)引起的應(yīng)力集中；壓力護(hù)套層和壓力支撐層都在材料許用應(yīng)力范圍內(nèi)，滿足要求。
管線在安裝和運(yùn)行過程中難免會(huì)被拉伸，需要對(duì)其拉伸承載力進(jìn)行校核。骨架層對(duì)抵抗拉伸承載的作用很小，可忽略不計(jì)，故只考慮其它四層。
當(dāng)拉伸載荷從105N加到106N時(shí)，等效應(yīng)力最大值隨載荷的變化曲線。
柔性管等效應(yīng)力最大值隨載荷的變化曲線近似為一條直線，因此柔性管是處于線彈性范圍內(nèi)的。抗拉鎧裝層上的等效應(yīng)力較大，表明抗拉鎧裝層是承受軸向拉伸載荷的主要部件。
柔性跨接管結(jié)構(gòu)形式多種，各層結(jié)構(gòu)材料存在差異，在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況選取合理的結(jié)構(gòu)形式，各層結(jié)構(gòu)也應(yīng)結(jié)合相應(yīng)規(guī)范分別進(jìn)行設(shè)計(jì)；在進(jìn)行柔性管道的屈曲分析時(shí)，可將骨架層等效為各向異性的薄壁殼體進(jìn)行簡化；骨架層和抗拉鎧裝層是承受內(nèi)部壓力載荷和軸向拉伸載荷的主要構(gòu)件，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以首先考慮。
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