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濟南永創(chuàng)測試技術有限公司
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前言：
通常人們認為波紋管很少受到扭轉載荷的作用，所以對其研究較有限，但實際上，管道膨脹節(jié)不可避免地會受到扭轉力矩的作用，因此對波紋管在扭轉作用下的性能進行研究是十分必要的。
由于波紋管的失穩(wěn)失效是包含彈塑性大變形等因素的復雜問題，對波紋管在扭轉載荷作用下的失穩(wěn)失效采用非線性有限元分析會得到更為準確的結果。本文在波紋管線性分析的基礎上，選用空間殼單元，建立了非線性模型，用ANSYS軟件進行計算，把所得結果與線性計算結果進行比較，并對波紋管在扭轉載荷作用下的失穩(wěn)問題作了分析研究。
波紋管隨波數變化的臨界失穩(wěn)扭矩和失穩(wěn)模式：
波數 | 線性臨界扭矩N.m | 非線性臨界扭矩N.m |
1 | 220602 | 54658 |
3 | 123993 | 52463 |
5 | 72488 | 39791 |
8 | 47187 | 27737 |
12 | 37371 | 25012 |
結論：
1、各結構參數對波紋管非線性失穩(wěn)扭矩的影響:隨波數的增加，非線性失穩(wěn)扭矩逐漸減小;厚度對失穩(wěn)扭矩的影響很大，隨厚度的增加非線性失穩(wěn)扭矩增大;隨波高增大，非線性失穩(wěn)扭矩有所減小;圓弧半徑的變化對非線性失穩(wěn)扭矩影響很小;隨波根外直徑的增大，非線性失穩(wěn)扭矩增加。根據己得出的波紋管各參數與臨界失穩(wěn)扭矩的關系曲線和數據，為今后提出波紋管的扭轉失穩(wěn)判據或公式提供了一定的參考和借鑒。
2、比較線性與非線性分析方法計算的結果數據，失穩(wěn)扭矩隨某參數改變，在兩種方法下其變化趨勢相同。因此，可以考慮使用一個安全系數n除線性計算結果來代替非線性計算值以節(jié)省計算時間。
3、弧長法可以模擬出波紋管達到*個臨界失穩(wěn)點后的后屈曲過程，得到的*階臨界載荷值小于前屈曲中二分法所得到的臨界值。后屈曲分析方法有助于加深對波紋管失穩(wěn)失效過程的認識。
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