孔網(wǎng)鋼帶復(fù)合管天津友發(fā)鋼塑復(fù)合管鋼絲纏繞增強(qiáng)塑料復(fù)合管(以下簡稱PSP管)是一種性能優(yōu)良的新型復(fù)合管。它以高強(qiáng)度鋼絲左右螺旋纏繞成型的網(wǎng)狀骨架為增強(qiáng)體,以高密度聚乙烯為基體,并用高性能的粘結(jié)樹脂層將鋼絲網(wǎng)骨架與內(nèi)外層高密度聚乙烯緊密地連接在一起。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)不僅使天津友發(fā)鋼塑復(fù)合管集鋼管的高強(qiáng)度與塑料管的耐腐蝕性兩種優(yōu)點(diǎn)于一體,還克服了金屬板骨架增強(qiáng)塑料復(fù)合管易脫層等缺陷。PSP管生產(chǎn)效率高,綜合性能優(yōu)越,具有廣闊的應(yīng)用前景。
目前,對天津友發(fā)鋼塑復(fù)合管的研究大多停留在生產(chǎn)、安裝及應(yīng)用等方面,對其強(qiáng)度分析及優(yōu)化設(shè)計的研究尚未見文獻(xiàn)報導(dǎo)。本文首次對其力學(xué)性能展開系統(tǒng)的理論研究,通過建立PSP管力學(xué)模型,分析天津友發(fā)鋼塑復(fù)合管的強(qiáng)度及其失效形式,并在此基礎(chǔ)上對PSP管進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。本文所作的主要工作如下: (1)建立PSP管力學(xué)模型,計算其相應(yīng)的彈性常數(shù)。將PSP管簡化為內(nèi)層、復(fù)合層、外層三層結(jié)構(gòu)組成的力學(xué)模型,其中復(fù)合層由上下兩層單層板組成;參考回形模型、串并聯(lián)模型以及Halpin-Tsai經(jīng)驗公式計算得到單層板彈性常數(shù);采用P.C.Chou多層板宏觀模量分析方法計算得到復(fù)合層彈性常數(shù);并對PSP管整體彈性特性進(jìn)行研究。結(jié)果表明,通過鋼絲纏繞增強(qiáng),PSP管環(huán)向剛度有較大提高,而其軸向剛度相對提高較小。
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