熱流體融雪系統(tǒng)管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及綜合應(yīng)力分析.pdf

1、我國(guó)北方大部分地區(qū)冬季有不同程度的降雪，路面積雪結(jié)冰給道路暢通和行車安全帶來嚴(yán)重的不良影響，目前融雪劑對(duì)路面造成破壞且污染環(huán)境，而機(jī)械除雪法不夠徹底且容易傷害路面。熱力融雪除冰技術(shù)是具有主動(dòng)性，環(huán)保、高效的融雪除冰技術(shù)，國(guó)內(nèi)雖然對(duì)熱流體融雪技術(shù)的融雪熱負(fù)荷及融雪速率等有比較深入的研究，但是對(duì)管道的受力情況的研究尚不完善。
　　本文針對(duì)國(guó)內(nèi)融雪情況，對(duì)熱流體融雪系統(tǒng)的原理進(jìn)行了分析介紹，并對(duì)熱流體融雪系統(tǒng)中管道的選材以及對(duì)管道的排布

2、形式進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分析了影響管道應(yīng)力的三種重要影響因素：管間距、埋管深度及管徑；文章還對(duì)管道應(yīng)力進(jìn)行理論分析，主要包括管道內(nèi)壓及受熱變形產(chǎn)生的應(yīng)力；最后通過有限元軟件對(duì)影響管道結(jié)構(gòu)應(yīng)力及熱-結(jié)構(gòu)應(yīng)力的三種重要因素進(jìn)行模擬分析，分析時(shí)采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法安排模擬組合情況，探究出三者對(duì)應(yīng)力的影響顯著情況，并對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力及熱-結(jié)構(gòu)應(yīng)力有顯著影響的因素進(jìn)行深入分析。同時(shí)對(duì)路面在輸入簡(jiǎn)諧響應(yīng)后管道的振動(dòng)敏感區(qū)域以及在隨機(jī)振動(dòng)下管道的受力情況進(jìn)行了模

3、擬分析。
　　通過數(shù)據(jù)處理分析，結(jié)果表明：管間距對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力有顯著影響且在相同埋管深度和管徑下，結(jié)構(gòu)應(yīng)力與管間距是呈指數(shù)增長(zhǎng)。管徑及管間距對(duì)熱-結(jié)構(gòu)應(yīng)力有顯著影響且在相同埋管深度和管徑下，熱-結(jié)構(gòu)應(yīng)力與管間距是呈指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系；在相同埋管深度和管間距下，熱應(yīng)力與管徑是呈線性負(fù)相關(guān)。通過諧響應(yīng)分析，可知融雪系統(tǒng)中U型管道在頻率為3520Hz左右的外部激勵(lì)下有劇烈振動(dòng)；通過隨機(jī)振動(dòng)分析可知管道熱應(yīng)力在-3?~3?范圍內(nèi)應(yīng)力值遠(yuǎn)小于管道材料