考虑初始缝隙的埋藏式光面管临界外压经验公式 被引量：3

1

作者 张伟 杨江琪 李伟 《人民长江》 北大核心 2016年第14期60-63,共4页

为了避免水电站埋藏式压力钢管发生外压失稳问题,以埋藏式光面管为研究对象,首先对比分析了国内外主要临界外压经典理论与经验计算方法的不足,总结出临界外压的主要影响因素。根据一系列试验数据和原型资料进行回归分析,建立了考虑初始... 为了避免水电站埋藏式压力钢管发生外压失稳问题,以埋藏式光面管为研究对象,首先对比分析了国内外主要临界外压经典理论与经验计算方法的不足,总结出临界外压的主要影响因素。根据一系列试验数据和原型资料进行回归分析,建立了考虑初始缝隙的临界外压经验公式。采用一系例工程实例对比验证了该公式的有效性,表明该公式可用于压力钢管临界外压的计算。 展开更多

关键词 抗外压稳定 临界外压 初始缝隙 经验公式 埋藏式光面管

下载PDF 职称材料

壁厚对称波动圆环在静水压力作用下的临界外压 被引量：2

2

作者 邓长根 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期347-351,共5页

为了进行不均匀壁厚圆环和圆管的临界外压计算,从研究壁厚关于2个正交轴对称且波动变化的圆环在均匀静水压力作用下的平面内稳定性入手,采用傅里叶级数逼近圆环屈曲的变系数常微分方程的解,导出圆环屈曲的特征方程,分别求得圆环对称屈... 为了进行不均匀壁厚圆环和圆管的临界外压计算,从研究壁厚关于2个正交轴对称且波动变化的圆环在均匀静水压力作用下的平面内稳定性入手,采用傅里叶级数逼近圆环屈曲的变系数常微分方程的解,导出圆环屈曲的特征方程,分别求得圆环对称屈曲和反对称屈曲的临界外压系数.用最小相对误差拟合法得到了精度较高的临界外压系数拟合公式,其最大相对误差仅为±0.68%.分析表明,壁厚不均匀度越大,临界外压越小.采用平面应变假设,推广得到超长变壁厚圆管在均匀静水压力作用下的临界外压计算公式,并应用于某煤矿工程中超长圆钢管的局部稳定性计算,算例中当壁厚在公称壁厚和最小允许壁厚之间波动变化时,临界外压降低18.21%. 展开更多

关键词 圆环 圆管 不均匀壁厚 临界外压 静水压力 傅里叶级数

下载PDF 职称材料

加劲式压力钢管临界外压数值计算方法 被引量：2

3

作者 苏凯 王博士 +2 位作者 朱洪泽 陶军 徐振东 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期97-104,共8页

压力钢管是水利水电工程中常见的衬砌类型,其外压稳定性至关重要。为构建加劲式压力钢管临界外压有限元准确计算方法,提出多环建模、分段约束的数值求解模型,将计算结果与Mises理论公式、规范公式展开对比讨论;考虑复杂外部约束环境,全... 压力钢管是水利水电工程中常见的衬砌类型,其外压稳定性至关重要。为构建加劲式压力钢管临界外压有限元准确计算方法,提出多环建模、分段约束的数值求解模型,将计算结果与Mises理论公式、规范公式展开对比讨论;考虑复杂外部约束环境,全面探究加劲环位置不同约束方案对钢管抗外压能力的影响,并基于数值求解方案研究加劲环对钢管管壁临界外压的增强作用及其有效约束长度,结合光面管的屈曲临界外压公式进一步提炼一种加劲式压力钢管管壁临界外压快速计算方法。结果表明:有限元软件ABAQUS中的特征值屈曲计算具有较高的准确度,与Mises公式计算结果保持较好的一致性,而规范采用的简化式计算结果会随着钢管屈曲波数的变化与Mises公式存在不同程度的差异;针对不同径厚比的加劲式压力钢管,其管壁临界外压随着加劲环位置约束作用的提高而增大,随着加劲环间距、钢管半径与钢管厚度比值的增大而逐渐减小,且当加劲环间距大于20 m后不再发生明显的波动现象,逐渐失去约束作用;本文提出的加劲式压力钢管管壁临界外压快速计算方法可同时应用于光面管和加劲环管,与相关Mises理论公式、规范公式相比,具有准确性高、计算简单、方便使用的特点,可为实际工程中钢管管壁临界外压计算提供一种新的选择。 展开更多

关键词 有限元 特征值屈曲 临界外压 Mises理论

下载PDF 职称材料

三维四向整体编织复合材料圆筒壳体临界外压计算及试验验证 被引量：7

4

作者 徐孝诚 马斌捷 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期92-95,共4页

提出了三维四向整体编织复合材料壳体临界外压计算方法。给出了两个三维四向整体编织碳 /环氧复合材料圆筒壳体临界外压的试验结果。计算结果与试验结果相符较好 ,提出的计算方法得到试验验证 ,可供设计计算使用。

关键词 三维四向整体编织复合材料圆筒壳体 碳/环氧复合材料 临界外压 计算 试验 临界载荷

下载PDF 职称材料

埋藏光面管单波失稳机理及临界外压影响因素研究

5

作者 陈玮 张伟 +1 位作者 张小飞 刘林林 《水电能源科学》 北大核心 2018年第8期98-101,共4页

针对目前水电站埋藏光面管抗外压稳定分析中存在的问题,以基于单波失稳机理的Jacobsen法的基本假定和控制微分方程为基础,确定了临界外压Pcr求解的计算假定和迭代求解方法,揭示了Pcr的2个机理性影响因素为稳区管道变形后的径厚比ρ/t和... 针对目前水电站埋藏光面管抗外压稳定分析中存在的问题,以基于单波失稳机理的Jacobsen法的基本假定和控制微分方程为基础,确定了临界外压Pcr求解的计算假定和迭代求解方法,揭示了Pcr的2个机理性影响因素为稳区管道变形后的径厚比ρ/t和失稳区半圆心角β,并给出了Pcr与ρ/t、β之间的定量关系式。结果表明,Pcr总体随ρ/t、β的增大而减小,且减小趋势不断趋缓;管道几何参数r/t、力学参数σs和环境参数Δ/r与ρ/t、β间存在明确的相关规律;利用工程技术措施减小ρ/t、β是提高埋管Pcr的有效方法。 展开更多

关键词 埋藏光面管 临界外压 失稳机理 影响因素 工程措施

原文传递

加劲巨型薄壁输水钢管外压临界失稳性能研究

6

作者 党承华 史长莹 +1 位作者 马文英 韩怡 《水力发电》 北大核心 2005年第6期33-35,共3页

通过研究加劲巨型薄壁输水钢管承受外压时的临界失稳状态,分析了其合理的加劲环形式、尺寸及布置间距,揭示了不同尺寸与布置间距的加劲环环管段在外压作用下临界失稳时存在藕合现象,并将耦合特性应用于加劲巨型薄壁钢管外压稳定优化设计。

关键词 巨型薄壁钢管 外压临界失稳 加劲环

下载PDF 职称材料

加劲巨型薄壁输水钢管外压临界失稳性能研究

7

作者 史长莹 韩怡 马文英 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2005年第4期26-29,共4页

通过分析加劲巨型薄壁钢管管身段和环管段的外压临界失稳特性,同时根据工程应用实际,考虑了具有相同断面面积的矩形环和T形环对钢管临界失稳指标的影响,得出了加劲环间距采用0.1～0.6倍钢管内半径最为有效,加劲环厚度宜为1～1.5倍管壁厚... 通过分析加劲巨型薄壁钢管管身段和环管段的外压临界失稳特性,同时根据工程应用实际,考虑了具有相同断面面积的矩形环和T形环对钢管临界失稳指标的影响,得出了加劲环间距采用0.1～0.6倍钢管内半径最为有效,加劲环厚度宜为1～1.5倍管壁厚度,适宜高厚比为5～20的结论,并指出不同尺寸与布置间距的加劲环管段外压临界失稳存在耦合特性.实例分析表明,使用文中介绍的方法进行加劲巨型薄壁输水钢管外压稳定优化设计可达到既经济又安全的目的. 展开更多

关键词 巨型薄壁钢管 外压临界失稳 加劲环 水电站

下载PDF 职称材料

FRP加固X80钢输油气管道抗外压屈曲性能研究

8

作者 邓淞文 盛鹰 +2 位作者 贾彬 李乃贤 张豫 《四川轻化工大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第3期94-100,共7页

为研究X80钢输油气管道在外压作用下裸管与纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)加固管道的抗外压屈曲力学性能,首先,根据测定的X80管道参数,建立裸管有限元模型,依据该模型计算了外压下管道屈曲失效的临界载荷,并根据Yamak... 为研究X80钢输油气管道在外压作用下裸管与纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)加固管道的抗外压屈曲力学性能,首先,根据测定的X80管道参数,建立裸管有限元模型,依据该模型计算了外压下管道屈曲失效的临界载荷,并根据Yamaki公式验证了有限元模型的正确性;然后,开展了裸管与FRP加固管道在不同影响因素下外压屈曲的有限元分析,总结了外压屈曲临界载荷的影响规律。结果表明:裸管的径厚比越大、管长越长,管道的外压屈曲临界载荷就越小。对于FRP加固管道,高弹性模量的纤维材料能够提升管道外压屈曲临界载荷;纤维材料缠绕厚度需大于敏感值时才能起到加固效果,随着缠绕厚度的增加,加固效果越好;而纤维材料缠绕的角度对管道的外压屈曲临界载荷影响并不明显。 展开更多

关键词 X80钢管道 管道加固 纤维增强复合材料(FRP) 外压屈曲临界载荷 有限元分析

下载PDF 职称材料

埋藏光面管抗外压稳定分析的阿姆斯图兹法及其应用研究 被引量：2

9

作者 张伟 刘林林 +1 位作者 陈玮 伍鹤皋 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期1561-1571,共11页

针对阿姆斯图兹法(阿氏法)失稳机理和控制微分方程不系统、各国规范采用的迭代公式和工程应用不统一的问题,本文系统推导阿氏法单波失稳机理的控制微分方程组,对比论证了单波失稳机理的可靠性;给出临界外压迭代计算公式的推导假定,剖析... 针对阿姆斯图兹法(阿氏法)失稳机理和控制微分方程不系统、各国规范采用的迭代公式和工程应用不统一的问题,本文系统推导阿氏法单波失稳机理的控制微分方程组,对比论证了单波失稳机理的可靠性;给出临界外压迭代计算公式的推导假定,剖析了目前常用的4种迭代公式的异同;研究简化临界外压迭代公式选取、缝隙计算与取值、安全系数取值对对抗外压设计方案的影响;指出阿氏论文以及美国ASCE、美国EM引用阿氏公式中的有误处。工程实例分析表明:我国埋藏光面管抗外压设计安全储备相对偏大,建议采用阿氏法临界外压迭代公式和1.5的抗外压安全系数,使安全储备与国际标准基本一致,以适应管道技术进步现状和国际竞争力要求。 展开更多

关键词 埋藏光面管 抗外压稳定 阿姆斯图兹法 失稳机理 临界外压 迭代公式 设计规范

下载PDF 职称材料

水电站输水钢管外压稳定性试验研究

10

作者 马文英 路明 史长莹 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2002年第12期61-62,共2页

关键词 水电站 输水钢管 外压稳定性 试验 模型设计 临界外压比尺

下载PDF 职称材料

带加劲环埋藏式压力钢管的抗外压稳定性分析 被引量：6

11

作者 周挺 郑林仙 陈亚君 《浙江水利水电专科学校学报》 2010年第2期35-39,共5页

水电站压力钢管作为一种薄壳结构,在承受外压时易发生压屈而失稳,成为某些水电站压力管道钢衬设计的控制因素.目前规范采用明管抗外压的米赛斯公式计算埋藏式加劲环压力钢管的临界外压,将外包混凝土衬砌对管壁的径向约束作用作为安全储... 水电站压力钢管作为一种薄壳结构,在承受外压时易发生压屈而失稳,成为某些水电站压力管道钢衬设计的控制因素.目前规范采用明管抗外压的米赛斯公式计算埋藏式加劲环压力钢管的临界外压,将外包混凝土衬砌对管壁的径向约束作用作为安全储备,安全系数略予降低.为量化这种必然使钢管临界外压增大的混凝土衬砌径向约束作用,首先利用非线性屈曲分析按明管定量分析加劲环式压力钢管的临界外压,进而再通过在外包混凝土衬砌和钢衬间设置接触单元考虑混凝土衬砌对管壁的径向约束作用,按埋管分析加劲环式压力钢管的临界外压,然后与按米赛斯公式和赖华金等所推导的公式计算的临界外压进行对比.表明即使混凝土衬砌和钢管间有均匀分布的缝隙,外包混凝土衬砌的径向约束作用也会使环间管壁的临界屈曲外压明显提高,提高幅度可高达50%以上. 展开更多

关键词 埋藏式压力钢管 径向约束 非线性屈曲分析 临界外压

下载PDF 职称材料

三维四向整体编织碳/环氧复合材料圆锥壳体的外压稳定性研究 被引量：2

12

作者 徐孝诚 孙鹏军 +1 位作者 马斌捷 陈小庆 《强度与环境》 2002年第1期17-19,34,共4页

本文给出了两个三维四向整体编织碳 /环氧复合材料圆锥壳体临界外压的试验结果 ,进一步验证了三维四向整体编织复合材料壳体临界外压计算方法。计算结果与试验结果相符较好 ,计算时试验修正系数可取 0 .8。

关键词 三维回向整体编织复合材料 圆锥壳体 外压稳定性 计算 临界外压 MSC/PATRAN MSC/NASTRAN

下载PDF 职称材料

大型储罐外压稳定性 被引量：4

13

作者 赵慧磊 钱才富 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第A02期280-282,共3页

应用ANSYS有限元软件对某大型外压储罐进行屈曲分析,得到非线性屈曲分析的临界失稳外压只有特征值(或线性)屈曲分析结果的70%～80%,说明了线性屈曲分析不能用于工程实际。同时,研究了初始缺陷对非线性屈曲分析临界失稳外压的影响,发现... 应用ANSYS有限元软件对某大型外压储罐进行屈曲分析,得到非线性屈曲分析的临界失稳外压只有特征值(或线性)屈曲分析结果的70%～80%,说明了线性屈曲分析不能用于工程实际。同时,研究了初始缺陷对非线性屈曲分析临界失稳外压的影响,发现缺陷大小与临界失稳外压成线性关系,因此标准规范中对大型储罐的设计制造误差提出了严格的要求。 展开更多

关键词 大型储罐 屈曲分析 临界失稳外压

下载PDF 职称材料

残余应力对高强度钢管外压稳定性的影响

14

作者 彭勃荐 付有洪 王章耀 《科技创新导报》 2022年第29期140-144,共5页

压力钢管外压失稳破坏与材料的强度、初始缺陷和初始应力密切相关。在实际工程中,通常将出厂的短钢管通过焊接的方式拼接为长钢管进行使用,这就导致了焊接残余应力的存在。为了在工程上较为简单地计算具有残余应力的压力钢管的临界失稳... 压力钢管外压失稳破坏与材料的强度、初始缺陷和初始应力密切相关。在实际工程中,通常将出厂的短钢管通过焊接的方式拼接为长钢管进行使用,这就导致了焊接残余应力的存在。为了在工程上较为简单地计算具有残余应力的压力钢管的临界失稳荷载的大小,本文采用有限元技术,针对Q355NC和Q460D两种钢管,将残余应力考虑为初始应力场,通过ANSYS,计算出具有不同焊接残余应力的压力钢管的临界外压大小,同时,以钢材的强度为参数,进行了相同残余应力水平下钢管临界外压的敏感性分析。 展开更多

关键词 残余应力 压力钢管 屈曲失稳 临界外压 敏感性分析

下载PDF 职称材料

复合材料气瓶的有限元建模与屈曲分析 被引量：22

15

作者 杨福全 张天平 +1 位作者 刘志栋 王小永 《真空与低温》 2005年第1期40-45,共6页

复合材料气瓶在空间系统中逐渐取代全金属气瓶而得到越来越广泛的应用。利用ANSYS大型有限元程序建立复合材料气瓶及其内衬的有限元模型,建模中将纤维缠绕层作为复合材料层合板处理,考虑了封头处缠绕层厚度及缠绕角沿子午线不断变化的... 复合材料气瓶在空间系统中逐渐取代全金属气瓶而得到越来越广泛的应用。利用ANSYS大型有限元程序建立复合材料气瓶及其内衬的有限元模型,建模中将纤维缠绕层作为复合材料层合板处理,考虑了封头处缠绕层厚度及缠绕角沿子午线不断变化的情况。建立了气瓶整体结构的特征值屈曲分析与非线性屈曲分析有限元方程,并分别进行了气瓶整体结构和内衬的外压失稳(屈曲)分析计算,得出了气瓶整体结构及内衬的屈曲模态形状和临界外压。 展开更多

关键词 有限元建模 气瓶 复合材料层合板 特征值屈曲分析 整体结构 有限元模型 有限元程序 ANSYS 有限元方程 空间系统 纤维缠绕 分析计算 外压失稳 临界外压 屈曲模态 全金属 内衬 子午线 缠绕角 非线性

下载PDF 职称材料