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纤维缠绕玻璃钢夹砂管在外载荷作用下弯曲分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-06-19  来源:暨南大学应用力学研究所  作者:李勇 王璠 刘人怀  浏览次数:113
核心提示:利用Donnel-Mushtali近似理论对复合材料层合圆柱壳的基本理论进行工程允许条件下的简化,并利用双重富里叶级数的方法求解了往复式交叉缠绕玻璃钢管在外载荷作用下的弯曲问题。最后给出了夹砂管承受径向和轴向载荷作用下弯曲问题的数值算例。
  目前,大口径长距离输水管主要有传统的钢管、水泥管和近年引进开发的玻璃钢夹砂管。几种管子相比较而言,水泥管有质量大、运输费高、耐磨性差、安装不便、水利磨阻系数大、运行能耗高、投资大以及容易滋生微生物等缺点.而钢管除有上述缺点外更重要的是钢材易锈蚀以及极不耐泥砂磨损。

  纤维缠绕玻璃钢夹砂管(FRMP) 是20世纪70年代发展起来的一种新型复合材料制品,是采用短玻璃纤维离心或长玻璃纤维缠绕,中间夹砂工艺制作,内外层结构从功能上分可简化成5层,由内至外依次为内衬层、内交叉缠绕层、环向加砂缠绕层、外交叉缠绕层和外保护层。玻璃钢夹砂管具有上述材质管道所不具有的优点,如轻质高强、耐腐、水流摩阻小、接口密封性能好、安装施工方便、生产工艺简单、综合经济效益较好、使用寿命长等,并作为一种新型的复合管材已逐渐为业内人士所接受,可用于城市给排水、海水淡化、农用灌溉、石油化工等领域。本文求解了外载荷作用下玻璃钢夹砂管的位移变形理论解,并对承受径向和轴向载荷作用的情况给出算例,绘制了位移变形图.





  因此应用Donnel - Mushtali 近似理论对复合材料层合圆柱壳的基本理论进行简化,井求解在外载荷作用下位移变形的计算结果能够与工程实际中的变形吻合,同时也验证了玻璃钢夹砂管力学性能的可靠性.可以应用此理论来对纤维缠绕玻璃钢夹砂管的屈曲、振动等一系列力学性能进行计算.
 
 
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