高壓膠管的力學(xué)響應(yīng)和破壞分析.pdf

1、在工程領(lǐng)域有廣泛應(yīng)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(zhì)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(fù)合材料圓筒模型，應(yīng)用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)有限變形基本理論，不可壓超彈性理論和非線性動力學(xué)理論，研究膠管的變形或運動、應(yīng)力分布或應(yīng)力變化規(guī)律及破壞。
　　 首先應(yīng)用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)有限變形基本理論和不可壓超彈性理論給出了內(nèi)壓、軸向拉伸和扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用下高壓膠管的變形與外加載荷間的微分關(guān)系，通過數(shù)值

2、計算給出了膠管的變形曲線、應(yīng)力分布和應(yīng)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(zhuǎn)、纖維強度及分布角度等因素對膠管的變形、應(yīng)力分布及爆破壓力的影響。結(jié)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(zhuǎn)對膠管的變形和破裂也有一定影響。
　　 其次應(yīng)用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)有限變形基本理論和非線性動力學(xué)理論給出了突加恒值內(nèi)壓作用下高壓膠管的運動微分方程

3、，通過數(shù)值計算給出了膠管運動的最大振幅與突加內(nèi)壓的關(guān)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(jié)果表明突加恒值內(nèi)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(shù)值求解了周期性內(nèi)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(dǎo)致膠管不穩(wěn)定的主要因素。結(jié)果表明周期性內(nèi)壓作用下高壓膠管