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金属软管的几何非线性及其运动描述-郑州久安管道

金属软管的几何非线性及其运动描述

郑州久安管道2014-12-15 16:17:351615来自:http://www.yjbcq.com

 金属软管的几何非线性及其运动描述金属软管的几何非线性及其运动描述在固体力学中,对位移量超过构件本身几何尺寸的行为称为大变形,对于应变量远小于1的行为称为小应变。
物体在大变形(如受载的薄板,薄壳)、小应变情况下和大变形、大应变(如金属碾压成形)情况下,位移与应变不在呈现线性规律,必须考虑位移与应变的非线性关系或采用大应变理论。也即,几何非线性问题包括大位移,小应变以及大位移,大应变。波纹管属于柔性薄壁结构,具有较好的柔性,在工作中承受内压、轴向拉压、弯曲、横向错动等力的作用,使其位移量大于其几何尺寸(壁厚),属于大变形、大挠度行为。

网套由于存在螺旋角受力后可以滚动,其也属于大变形、大挠度行为。在对金属软管进行弹性或弹塑性分析时,其应变数量级小于10-2,小范围局部区域的应变值较大,而大部分区域仍在小应变范围,因此,金属软管的运作状态可以看作处于一种大变形、小应变的几何非线性状态。对于变形体及其上的质点运动状态,根据不同的坐标选取有拉格朗口(Lagrange)描述、欧拉(Eider)描述和更新的拉格朗口描述等。
拉格朗口描述由于坐标附着在物质点上,易于引入本构关系和处理自由表面外载问题,因而本文在研究中运用拉格朗口法表述金属软管的几何非线性。下面简要介绍一下全拉格朗口法的核心理论从变形的角度来说,物体的变形过程实际上是从一种构形变换到另一种构形的过程,如图2.6所示,在T=0时,该物体有构形‘)f,物体中有一质点‘其坐标为(0x0xZ,0x>>xa}x3);在时间T一t时,物体运动到构形‘f,质点‘沪运动到‘其坐标为(‘x‘xZ,‘x3);在时间T=t+4t时,物体运动0rf.构形。

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