異徑管應(yīng)力分析
異徑管在受壓管道系統(tǒng)中是常見的重要部件,但對(duì)異徑管問題的研究基本還是空白。通過(guò)理論分析對(duì)內(nèi)壓以及面內(nèi)彎矩、扭矩作用下同心異徑管、偏心異徑管、異徑彎管的應(yīng)力進(jìn)行了研究,通過(guò)有限元數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　主要工作有:
　　1、推導(dǎo)了內(nèi)壓作用下異徑彎管的環(huán)向應(yīng)力公式和經(jīng)向應(yīng)力公式。在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下,異徑彎管的環(huán)向應(yīng)力公式可以轉(zhuǎn)化為同心異徑管、偏心異徑管、或等徑彎管的環(huán)向應(yīng)力公式。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了異徑管的極限壓力式。異徑管的極限內(nèi)壓由其大端截面控制。
　　2、推導(dǎo)了異徑管的極限彎矩公式,異徑管的極限彎矩由其小端截面控制。同心異徑管、偏心異徑管極限彎矩均相當(dāng)于與小端口截面尺寸相同的直管的極限彎矩。異徑彎管極限彎矩由與小端面尺寸相同的同心異徑管、偏心異徑管的極限彎矩作為基礎(chǔ)項(xiàng),再乘以彎矩系數(shù)。根據(jù)異徑彎管彎曲系數(shù)的大小分為四個(gè)區(qū)間,彎矩系數(shù)分別按相應(yīng)區(qū)間的回歸式計(jì)算。
　　3、推導(dǎo)了異徑管的極限扭限公式,異徑管的極限扭矩均由其小端截面控制,相當(dāng)于與小端口截面尺寸相同的直管的極限扭矩公式作為基礎(chǔ)項(xiàng),再乘以系數(shù)。同心異徑管極限扭矩相對(duì)要比偏心異徑管的極限扭矩略大一點(diǎn),異徑彎管大端面截面承受扭矩時(shí)的極限扭矩相對(duì)要比小端面截面承受扭矩時(shí)的極限扭矩小。在異徑彎管承受端面扭矩作用上,還提出了一端的扭矩?zé)o法完全傳遞到另一端的概念,扭矩在傳遞中會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為彎矩。90°彎管一個(gè)端面的彎矩既可由另一個(gè)端面的扭矩轉(zhuǎn)化而來(lái)。
　　4、提出了同心異徑管、偏心異徑管和異徑彎管的有限元模型建模法.
　　　  總結(jié)出應(yīng)力分布或變形的特征:
　　(1)內(nèi)壓作用下同心異徑管大小端的面積壓力差產(chǎn)生的彎矩引起大端相對(duì)張開、小端相對(duì)收縮的現(xiàn)象;
　　(2)內(nèi)壓作用下偏心異徑管偏心側(cè)大端內(nèi)表面及偏心側(cè)中部外表面的環(huán)向應(yīng)力。
　　5上述理論成果經(jīng)過(guò)了有限元數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)還表明,內(nèi)壓作用下環(huán)殼的彎曲半徑和管截面半徑均增大,而管壁厚變化很小。

異徑管應(yīng)力分析
異徑管在受壓管道系統(tǒng)中是常見的重要部件,但對(duì)異徑管問題的研究基本還是空白。通過(guò)理論分析對(duì)內(nèi)壓以及面內(nèi)矩、扭矩作用下同心異徑管、偏心異徑管、異徑管的應(yīng)力進(jìn)行了研究,通過(guò)有限元數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)。
　　主要工作有:
　　1推導(dǎo)了內(nèi)壓作用下異徑管的環(huán)向應(yīng)力公式和經(jīng)向應(yīng)力公式。在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下,異徑管的環(huán)向應(yīng)力公式可以轉(zhuǎn)化為同心異徑管、偏心異徑管、或等徑管的環(huán)向應(yīng)力公式。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了異徑管的限壓力式。異徑管的限內(nèi)壓由其大端截面控制。
　　2推導(dǎo)了異徑管的限矩公式,異徑管的限矩由其小端截面控制。同心異徑管、偏心異徑管限矩均相當(dāng)于與小端口截面尺寸相同的直管的限矩。異徑管限矩由與小端面尺寸相同的同心異徑管、偏心異徑管的限矩作為基礎(chǔ)項(xiàng),再乘以矩系數(shù)。根據(jù)異徑管曲系數(shù)的大小分為四個(gè)區(qū)間,矩系數(shù)分別按相應(yīng)區(qū)間的回歸式計(jì)算。
　　3推導(dǎo)了異徑管的限扭限公式,異徑管的限扭矩均由其小端截面控制,相當(dāng)于與小端口截面尺寸相同的直管的限扭矩公式作為基礎(chǔ)項(xiàng),再乘以系數(shù)。同心異徑管限扭矩相對(duì)要比偏心異徑管的限扭矩略大一點(diǎn),異徑管大端面截面承受扭矩時(shí)的限扭矩相對(duì)要比小端面截面承受扭矩時(shí)的限扭矩小。在異徑管承受端面扭矩作用上,還提出了一端的扭矩法完全傳遞到另一端的概念,扭矩在傳遞中會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為矩。90°管一個(gè)端面的矩既可由另一個(gè)端面的扭矩轉(zhuǎn)化而來(lái)。
　　4提出了同心異徑管、偏心異徑管和異徑管的有限元模型建模法。
　  總結(jié)出應(yīng)力分布或形的特征:
　　(1)內(nèi)壓作用下同心異徑管大小端的面積壓力差產(chǎn)生的矩引起大端相對(duì)張、小端相對(duì)收縮的現(xiàn)象;
　　(2)內(nèi)壓作用下偏心異徑管偏心側(cè)大端內(nèi)表面及偏心側(cè)中部外表面的環(huán)向應(yīng)力。
　　5上述理論成果經(jīng)過(guò)了有限元數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)還表明,內(nèi)壓作用下環(huán)殼的曲半徑和管截面半徑均增大,而管壁厚化很小。

煤礦管道發(fā)展史：

隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新型技術(shù)應(yīng)用到煤礦井下用管道上，尤其是塑料管道的發(fā)展，使煤礦井下用管道迅速發(fā)展，并涌現(xiàn)出眾多性能優(yōu)異、重量輕、易于安裝使用的新產(chǎn)品。玻璃鋼夾砂管、實(shí)壁聚乙烯阻燃抗靜電管、硬質(zhì)聚實(shí)壁阻燃抗靜電管作為一代產(chǎn)品首先出現(xiàn)，但由于生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)的限制以及產(chǎn)品自身存在的缺點(diǎn)、產(chǎn)品價(jià)格高等缺陷，這些管道應(yīng)用的效果不算很成功。在眾多企業(yè)的技術(shù)攻關(guān)后，又出現(xiàn)一些新型產(chǎn)品，如聚氯yi烯纏繞管，該管材先擠出聚氯yi烯型材，再經(jīng)過(guò)纏繞成型后，在管材外包裹一層阻燃抗靜電材質(zhì)。該種管材屬于一代產(chǎn)品的改進(jìn)型。目前，第二代管材正在出現(xiàn)，該管材的特點(diǎn)是以鋼絲、鋼帶、沖孔鋼板以及玻璃纖維等增強(qiáng)的熱塑性塑料管材，通過(guò)多層共擠技術(shù)，纏繞復(fù)合技術(shù)等將增強(qiáng)介質(zhì)、粘接劑、阻燃抗靜電材料復(fù)合為一整體，具有耐腐蝕、高強(qiáng)度、高的耐正壓和耐負(fù)壓性能，并且質(zhì)量輕，便于安裝等特點(diǎn)。

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