新型PVC-FRP-PE復(fù)合管的成型工藝及外壓承載能力有限元分析.pdf

1、新型PVC/FRP/PE復(fù)合管是一種煤礦瓦斯抽放工程專用管道，具有質(zhì)量輕、剛度大、成本低等優(yōu)點，應(yīng)用前景廣闊。本課題主要對該新型復(fù)合管成型工藝、外壓承載能力進行了研究，實現(xiàn)了該多層復(fù)合管的加工生產(chǎn)，并利用有限元技術(shù)和試驗方法對其外壓承載能力進行研究，對該復(fù)合管的設(shè)計及實際工程應(yīng)用有一定價值。
　　 首先，研究新型復(fù)合管的成型工藝，采用擠出工藝、纏繞工藝組合生產(chǎn)加工出該新型復(fù)合管。其次，提出若干假設(shè)，建立了簡化的復(fù)合管模型，利用有

2、限元軟件ANSYS對復(fù)合管進行了外壓失穩(wěn)分析，得到復(fù)合管的失穩(wěn)模態(tài)形狀和臨界失穩(wěn)壓力。分析了復(fù)合管長度、增強層厚度對臨界失穩(wěn)壓力的影響，得到滿足瓦斯管承載能力要求的合理長度和增強層厚度。以直徑400mm復(fù)合管為例，用非線性法進行失穩(wěn)分析，得到臨界失穩(wěn)壓力0.085MPa，比特征值法小0.006MPa，復(fù)合管在-0.05MPa負壓工作載荷下的最大徑向變形量為2.12mm。最后，對新型復(fù)合管進行了真空試驗，測得復(fù)合管的臨界失穩(wěn)壓力和工作載荷