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管道弹性分析-郑州久安管道

管道弹性分析

郑州久安管道2015-03-21 20:32:001029来自:http://www.yjbcq.com

管道弹性分析

管道在工作状态下,受内压作用、持续外载作用。管道在内压作用下,管壁将产生内压周向应力、内压轴向应力和内压径向应力;在持续外载作用下,将产生持续外载轴同应力、弯曲应力和扭转应力。其中,由于外载产生的扭转应力很小,可以认为外载弯曲应力和扭转应力的当量应力方间基本上是沿管道轴向的。因此,管道在内压和持续外载联合作用下,管壁上的三个主应力仍为周向应力、轴向应力(包括内压轴向应力、持续外载轴向应力和当量应力)、内压径向应力。

管道弹性的计算原则在供热管道直埋敷设技术中,弯头部分受力情况十分复杂,其位移、应力分析计算相当困难。以往设计计算时,通常是将弯头简化为一个点,结果不够精确。从管壁的应力分析中可以看出,承受内压的管道时处在复杂的应力状态下,它的强度是由组合应力的综合作用决定的。按照最大剪应力理论或屈斯卡塑性条件,要求合成轴向应力大于内压轴向应力,管道在承受内压时的应力状态如图2.1所示。

其中Qzx代表压力引起的轴向应力,Mpa;Qzh代表压力引起的轴向应力,Mpa;Qjx代表内压引起的经向应力,按最大剪应力强度理论,材料失效和破坏,取决于大剪应力,对于承受压力的管道一般情况下,管壁上的三个主应力,内压周向应力最大,内压轴向里其次,内压径向应力最小。

管道的理论壁厚,仅是按照强度条件确定的承受内压所需的管道的最小壁厚。管道运行的内压是影响最小壁厚值的主要因素。此外,还应考虑管道由于自身的材质、制造工艺以及运行条件等方面的影响因素。

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