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金属软管的网套与波纹管之间的接触-郑州久安管道

金属软管的网套与波纹管之间的接触

郑州久安管道2015-05-29 20:39:00910来自:http://www.yjbcq.com

金属软管的网套与波纹管之间的接触

金属软管(简称软管)又称通用软管,是现代工业管路中的一种高品质的柔性管道。它主要由波纹管、网套和接头组成。不锈钢金属软管它的内管是具有螺旋形或环形的薄壁不锈钢波纹管,波纹管外层的网套,是由不锈钢丝或钢带按一定的参数编织而成。软管两端的接头或法兰是与客户管道的接头或法兰相配的。

  接触问题是一种几何非线性问题,对带钢丝网套补偿器计算分析的难点是如何处理钢丝网套与波纹管之间接触效应的力学行为,直接的方法是采用线面接触单元模拟钢丝网套与波纹管之间的接触行为,但这种方法往往带来计算的不收敛性,即使收敛,但通过分析,发现有不符合结构物理实际的结果。这是因为,对于某一个确定的载荷下,通过编织而形成的钢丝网套结构中钢丝存在大位移大转动而导致于波纹管之间的平衡位形不唯一,而数值解可能收敛到其中的任何一个,而这个位形有时是物理不稳定的。因此,通过大量的试算和分析之后,本文采用了节点祸合位移来表征两者之间的关系。

  通过张程对钢丝网套的拉伸试验工作,即单独对钢丝网套进行拉伸试验,发现钢丝网套受到拉伸载荷后,其径向向内变形较大;而在带钢丝网套的补偿器结构中,当钢丝网套与波纹管接触之后,由于波纹管的约束,钢丝网套的径向位移将会与波纹管保持一致。通过对带钢丝网套的补偿器真实结构观察,一般情况下,网套和波纹管结构是紧密接触的,但网套中的钢丝在载荷的作用下,仍将会发生大角度的转动。

  因此,在钢丝网套补偿器结构的有限元模型中,施加波纹管与网套之间径向位移一致的节点约束条件,在波纹管的波峰处和钢丝网套相近处(位于单元之外且不超过单元尺寸的100%的节点被认为在这个界面上)建立径向约束方程。

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