石油用玻璃纖維管管壁 優(yōu)化設(shè)計(jì)

且聽(tīng)風(fēng)吟

石 油 用玻 璃 纖維 管 管壁 優(yōu)化 設(shè) 計(jì)
陳慧 能
摘  要
針對(duì)石油工業(yè)用玻璃圩堆墟蟯管子進(jìn)行了最佳墟j 眈角度和管壁厚度的計(jì)算， 培
出了優(yōu)化計(jì)算程序簡(jiǎn)介和部分優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算的蛄禾噩其分析。井得出管壁在軸向，  
環(huán)向應(yīng)力比為一1時(shí)， 此類管子可達(dá)到最大承戴能力。  
美t詞 玻璃殲堆管 蟪蟯 優(yōu)化設(shè)計(jì) 有限無(wú)
1 引青
近年來(lái)玻璃纖維管以其 良好的耐腐蝕、 抗疫勞性能以及重量輕、 流體 流動(dòng)阻力小等特點(diǎn) ，  
倍受工程技術(shù)界的青昧。玻璃纖維管在美國(guó)已成功的用于油氣的生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn) 。 并取得 了巨大
的經(jīng)濟(jì)效益。以纖維纏繞法制造的玻璃纖維管， 是應(yīng)用最廣泛、 最有前造的一種。因而纏繞的
工藝參數(shù)和性能一直是該研究鎂域的熱點(diǎn)問(wèn)題。  
玻璃纖維纏繞管是復(fù)合材料正交各 向異性管 。 管壁材料具有可設(shè)計(jì)性。相同的材料 ， 繞成
相同的厚度 ， 承受相同形式的外載荷的管壁 ， 僅是纏繞的角度不同 ， 其承載能力可相差好幾倍。  
為了最大限度的發(fā)揮、 利用材料的性能 。 揚(yáng)長(zhǎng)避短 ， 我們開(kāi)發(fā)了玻璃纖維纏繞管管壁優(yōu)化設(shè)計(jì)
程序 P M - S d o以便為玻璃纖維管在藉國(guó)廣泛應(yīng)用打下一個(gè)基礎(chǔ)， 為管材制造和選用提供一個(gè)
方便可行的手段。  
該程序采用有限元素法進(jìn)行計(jì)算。復(fù)合材料層合板劃分為矩形單元。源程序使用 F O R-  
TRA N語(yǔ)言編寫 。 數(shù)據(jù)圖形利用 0 嘲 n環(huán)境形成， 并應(yīng)用 Vb 5環(huán)境制作 了集成界 面。本設(shè)計(jì)
程序得薊西安石油管材研究所的肯定 。 驗(yàn)證后推廣使用。  
2 程序功售
程序名稱為。 石油用玻璃纖維管管壁優(yōu)化設(shè)計(jì) 。因復(fù)合材料不同 于各 向同性的金屬材
料， 不毖從所需承受的載荷直接推導(dǎo)出所需要管壁的幾何尺寸， 而只能是預(yù)先知道管子各幾何
參數(shù)， 再求出其承載能力， 計(jì)算過(guò)程不可逆。所以藉們對(duì)管壁的優(yōu)化設(shè)計(jì)分兩步走。第一步是
針對(duì)不同的軸， 環(huán)應(yīng)力比， 求出能獲得最大承載能力的最佳纏繞角度； 第二步是在最佳鋪設(shè)方
法的基礎(chǔ)上 ， 根據(jù)管子的使用安裝情況確定 出滿足需求的管壁厚度。  
在此程序中我們選用 了三種類型的纏繞管子。  

vinci152

看了，頂了