钢丝缠绕增强复合管(简称PSP)是一种性能优良的热塑性复合管道。它由高密度聚乙烯(HDPE)基体层和螺旋缠绕钢丝加强层组成。理论分析中依据Halpin-Tsai模型将加强层简化为横观各项同性材料,建立管道平面应变模型,研究钢丝不同缠绕角度对管道承压及变形性能的影响。采用ABAQUS有限元软件建立两端封闭嵌入钢丝的管道内压模型,比较管道轴向、环向及钢丝缠绕方向的应变以验证理论方法是否正确,最后比较了理论、有限元及试验得内压爆破值,发现三者的吻合度很高,表明前两种方法可以用来对管道进行内压分析。
重型承载机架是重型设备的关键部件,其整体制造触及到众多工艺和技术的极限能力,已成为重型工程的瓶颈。通过分析钢丝缠绕预应力承载机架的发展及其应用特性,提出基于钢丝缠绕预应力的重型拱梁立柱全剖分—坎合承载机架设计路线,以期解决200 MN级以上液压机主承载机架的制造难题。以400 MN单缸单牌坊模锻液压机承载机架的设计为例案,通过对其1∶10模型试验及有限元建模对比,分析拱梁立柱全剖分—坎合机架在特定力系(中心载荷、偏心载荷等)作用下的变形特性和承载能力,得出在一定的预紧系数下,拱梁立柱全剖分—坎合机架与整体机架在变形特性和承载能力方面具有相似性。因此对于承载达到200 MN以上的单牌坊机架,建议采用此结构。这一结构的应用将直接推动重型液压机及相关装备行业的发展。
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