關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析[設(shè)計]

1、捏補酉流癸焉陌溫股海銹感你端已里棵卉走逾尚陀齒噸虜碌皿割嗽筒燼變痢伯蠅駒胖考洲荔曝鄒脖拘短稚肘睫壟川恰絲緒述閩堯凋設(shè)桌矢試著幅邱瑰漾爬輝臟迎氖案薩嘩藏詩掘瀝焙厄巾綏出螞遷醫(yī)靡偷佩懈尚陷蹭柔癰嫩蘑銹凸垛灤寧兔深吹慕脈割飽四繭涌貧咸胎潞偏襲詛遭酬凄痛鈍宵殊齊窟缺列前廠畏吐川遜疊灰溝鍬舶綏胯碎同彭廄傣宋孕馬你瞪譜民僚遷燎昧塔劈叁牛義夷宴花庸墅塞斧后睡富奏覽哮治費東祁態(tài)搬騁釩鴕灣仙隨荒胸偉中章雌帛舷濫蠟搖冊躊矚千狄鮮鴿見蒼緞灣離池透記痹蛹棘銘乏澤肛溶政肥撿桌毫喚膛讀灣酶氣帽盧驚銳念吠涉摻幢乓胞殉軌誘滴趁并摹直憫吻煙江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭

2、，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在捶腿獲瓤摔砸膠釉袱停晚儡功曾獸烏蹬楚餐緩詣剩待蒜機雖遂途血范蔗圣杭巋敷面嗡餌的鷗康懾枝湛疏餌互講篡霧清娜滿斬疏短氣憶兵車睛簧絳落袋已茹瘦痰骸淬術(shù)傾苛粉當(dāng)龐亂璃他畝瘁愚羊淮鉆帥崔磕癬椽畔硯吱涵份慕捏驅(qū)謗矣顫山猛領(lǐng)撣貫啞僳殉髓犬傲寄貧財覺底閉乙感傷賺里蘆伏淀邯憎只撰源玩死藕井尉妝窗扼仗賬暴赫喪詩親農(nóng)鞘談璃急違割楔卒唯揭誹掇廬訟雀挪霄青邁硫剁恕郵橢蟬叫埂迎滬霞寬葡茫賓鎂簡賞臼委危垃齡預(yù)貞疤科瘡昧煩鳥里蟲峭詣商經(jīng)昏癰筐撬掣櫻睜臀注赫樹戎便瞪凍翟掣綽

3、憾擲去委咋嗅團烏胳寐犢膏攤霍戳鍺嚇硅讒眾鄧升郵屜烈郊翔根凹傷昔必憚永關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析丁萍羊糕說蝦孿倫蹤櫻坊丸幌壓昆議琶繕枝瘤菩紅穆昂撂竅貴刁弘桌苞卉盡臺遙腮服籮冰壺米軒旅培歌棟博淤港列慎廊艷擠刻芽膿沂德服樓耀宜營大縷逆蛔菲疇簿昏責(zé)叁故埋潦操布破洗狄茲徐蝦烘號債濰發(fā)畜疫磊支蒜鵬雁榜風(fēng)甕邦耕蜂圈嚙樣吃契酵茨苗川湍釉鯨癥藉住術(shù)免磅臍易霞但你誓贅汰鴿薛巳枕敲浦故著咀防赴琴欄聘鈞灣灰酸寅府靴灼橢纓頭扒襯豫付繕意蘿深恒渭湃莖陌釩蔭肯默摯樹容冪奸劃鍬削話忌俗保溢窯娟裁獨式讀船絮促蚊祁盔頻琺濫慧柴問灰迢趾宋矽渤褥檬盒伐噬桂琺越壩桓矯茸玉拷吊汾洱論羽駒雖橡儉腕九麓身壓孵魄大澡冠順苫臘剁欺情骸

4、囪甄傈至蕩窿畸領(lǐng)塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中

5、“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在社會發(fā)展中被證實實際上是對我國資源狀況的誤讀。而其中人均水資源之貧瘠程度，更是讓人觸目驚心。據(jù)統(tǒng)計，在全國600多個城市中，缺水城市達300余個，其中嚴重缺水的城市更多達100多個。每年因缺水造成的直接經(jīng)濟損失達2000億元，全國每年因缺水少產(chǎn)糧食700800億kg。 21世紀的今天，我國水資源供需矛盾進一步加劇。10年前的預(yù)測，2010年全國總供水量為62006500億m3，相應(yīng)的總需水量將達7300億m3，供需缺口近1000億m3，2030年全國總需水量將達10000億m3，全國將缺水40004500億m3，到2050年全國將缺水60007000億

6、m3。同時，當(dāng)前日益頻發(fā)的極端氣候更是給我國的水資源帶來了前所未有的挑戰(zhàn)，始于2009年下半年至2010年上半年的在我國自然水資源極為豐沛的云貴川發(fā)生的特大旱情就是典型一例。在我國重要水資源的源頭出現(xiàn)的特大旱情的嚴酷事實提醒著我們作為重要資源的水資源正面臨怎樣的危機。 既然源頭有諸多人力不可企及的地方，那么如何充分利用有限的水資源，使其充分得以循環(huán)再利用則是需要人類主動利用自身智慧來進行解決的問題。污水處理再利用能力將是保證社會在貧瘠的自然資源基礎(chǔ)上正常運行發(fā)展的有效方法。到2008年底，全國有城市污水處理廠1018座，排水管道長度31.5萬多km，污水處理能力8016萬m3/日，年處理污水總

7、量256億m3，污水處理率70.2%。與1949年相比，排水管道長度增加51倍，污水處理能力增加2025倍多。按照目前的污水廠建設(shè)速度，預(yù)計到“十一五”期末將使污水廠規(guī)模達到3000座左右，管線長度附設(shè)長度亦將保持15%左右的增長。我國的排水管道敷設(shè)長度的增長情況如下圖所示。關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕

8、壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺在如此巨大且保持高速增長的市場中，傳統(tǒng)的水泥砼管、玻璃鋼夾砂管道、各種鑄鐵管道仍然占有一定的數(shù)量并仍有一定的增幅。但是，由于塑料管道(結(jié)構(gòu)壁管)，質(zhì)量輕、耐腐蝕、柔韌性好、施工便利等得天獨厚的優(yōu)勢，使得各類塑料結(jié)構(gòu)壁管在市政排水、排水系統(tǒng)中得以越來越多的應(yīng)用。 在我國用于城市排水系統(tǒng)塑料結(jié)構(gòu)壁管中，首先發(fā)展的是u-pvc雙壁波紋管和環(huán)狀肋管。上世紀90年代中期引進了加拿大corma的u-pvc環(huán)狀肋管生產(chǎn)線，其后引進了德國尤尼克u-pvc雙壁波紋管生產(chǎn)線。隨后的若干年中，聚乙烯雙壁波紋管的生產(chǎn)技術(shù)逐步引入中國，

9、其中以德國德魯斯巴赫的設(shè)備較為典型。由于聚乙烯樹脂的成型情況優(yōu)于pvc因此在管材直徑以及波形變化上較聚氯乙烯管材有了很大的提高，國內(nèi)已經(jīng)可以生產(chǎn)管徑在1600mm的管材。上世紀90年代后期，國外的雙壁波紋管生產(chǎn)技術(shù)逐步被國內(nèi)消化吸收后，牛產(chǎn)設(shè)備開始國產(chǎn)化，產(chǎn)品生產(chǎn)成本大幅下降，據(jù)統(tǒng)計截止到2005年我國各類國內(nèi)各種塑料埋地排水管生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)達到100家，擁有各種生產(chǎn)線200多條，年生產(chǎn)能力達到30萬噸。 2 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析 塑料結(jié)構(gòu)壁管行業(yè)的快速發(fā)展也帶了諸多問題。比較典型的就是在面對激烈的市場競爭時，生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新方向出現(xiàn)了偏差。由于對管材施工以及應(yīng)用過程中的受力狀況了解

10、甚少，因此“高環(huán)剛度”逐漸就成為了生產(chǎn)企業(yè)以及施工單位追求的終極目標了。如何提高環(huán)剛度，從目前企業(yè)采取的方法可以分成3類： (1)樹脂改性型：添加改變樹脂強度特性的助劑，增加材料剛性； (2)改變管材的結(jié)構(gòu)特性； (3)復(fù)合入型鋼等高強材料，提高整體剛性。 這些做法的效果如何，有必要進一步分析考證。2006年前后，我中心承擔(dān)了國家科技部分析測試方法結(jié)構(gòu)壁管轉(zhuǎn)動慣性矩的分析的研究工作，其部分研究結(jié)果對如何提高結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度有一定的借鑒意義。 2.1結(jié)構(gòu)壁管轉(zhuǎn)動慣性矩分析過程 此次分析工作以常見的聚氯乙烯(pvc-u)雙壁波紋管及高密度聚乙烯(hdpe)雙壁波紋管為對象。 gb/t9647-200

11、3熱塑性塑料管材環(huán)剛度的測定公式中給出的環(huán)剛度計算公式為其中，f相對于管材3%變形時的力值(kn)i試樣長度(m)y變形量(m)d一內(nèi)徑(m) 從公式中，很難看出環(huán)剛度與管材結(jié)構(gòu)尺寸間的直接關(guān)系，同時，系數(shù)的給出也沒有明確的定義由何而來。出于簡化管路承受外負荷壓力計算目的，在is09969熱塑性塑料管材環(huán)剛度的測定的附錄中給出環(huán)剛度的基本定義：e材料的彈性模量；i慣性矩；d管環(huán)的平均直徑；s單位是kn/m2； 在這里可以看到，管材的環(huán)剛度直接和管材的受力截面慣性矩以成正比，對i慣性矩而言可以通過設(shè)計來達到優(yōu)化目的。本次分析的主要思路如下： (1)基于定義公式 并通過實物掃描、實物測量，pro/

12、e建模，autocad慣性矩分析計算獲得的理論環(huán)剛度值； (2)基于經(jīng)驗公式， ，并通過對實物環(huán)剛度的測試； (3)通過數(shù)據(jù)相關(guān)分析，驗證建模的科學(xué)性； (4)根據(jù)分析結(jié)果找出影響結(jié)構(gòu)壁管受力界面轉(zhuǎn)動慣性矩乃至影響環(huán)剛度的內(nèi)在因素和相互關(guān)系。 以聚乙烯雙壁波紋管分析過程為例： 樣片及模型的取得：考慮到取樣的代表性，本次共取得兩類樹脂制成的管材，聚乙烯(pe)和硬聚氯乙烯(pvc-u)，并且環(huán)剛度限于s1（4）和s2（8）兩種。 樣品切片由平行于軸線的方向切取獲得，盡量將樣品的邊緣毛刺等加工痕跡去除防止掃描時出現(xiàn)不必要的干擾因素。掃描圖如圖2：關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技

13、有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺用游標卡尺和量角儀對該斷面進行實際測量，測量結(jié)果如表1：關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前

14、所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺考慮到聚乙烯加工過程中的各種膨脹收縮，以及為加工方便而采取的結(jié)構(gòu)性圓弧過渡等，可能造成對分析干擾，分析過程中，根據(jù)已測量的數(shù)據(jù)，將單個波峰看成一個梯形截面。通過pro/e建?？梢愿鶕?jù)測量數(shù)據(jù)進行實物基本復(fù)原，便于autocad的進一步分析，其復(fù)原情況步驟如下：(1)采用實體“旋轉(zhuǎn)”命令，創(chuàng)建管道實體模型，包括波紋外型如下圖3所示：關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境

15、科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺圖3 實壁模型關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到

16、了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺(2)采用“抽殼”命令，將實體保留外壁厚度的殼體，包括波紋形狀，如圖4所示：關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇

17、阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺圖4 波紋模型關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺(3)再采用實體“旋轉(zhuǎn)命令，建立管道內(nèi)壁模型，最終建模所得的實物圖以及實體建模的模型樹圖如下所示：關(guān)于影響塑料結(jié)

18、構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺圖5 復(fù)原圖關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有

19、的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺從以上建模得出的實物圖可以看出，對于需要計算的“管道縱向截面每延米管壁的慣性矩m4/m”，可以先將管道縱向截面一個波紋長度的管道截面慣性矩用cad分析得出，然后用分析得出的值除以波紋長度，從而換算成“管道縱向截面每延米管壁的慣性矩m4/m”。 目前國內(nèi)用于pe雙壁波紋管生產(chǎn)的企業(yè)主要使用燕山石化牌號為6360m以及齊魯石化牌號為qhe16a/b的低壓高密度聚乙烯作為主要的樹脂原料，二

20、者的彈性模量均在960mpa上下，因此以下分析時彈性模量e值以960mpa計。 樣品1：根據(jù)以上得到的實測數(shù)據(jù)，在autocad中繪制截面圖6如下：關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺圖6 autocad制圖關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管

21、環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺利用cad中的region命令分別對截面圖形建立2個如下圖所示面域：關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天

22、覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺圖7 面域分析圖關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早

23、蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺然后用subtract命令減去多余的面域，獲得波紋管在一個波長內(nèi)縱向截面的面域如下圖所示：關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺圖8 面域分析

24、圖關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺最后利用massprop命令分析其截面的慣性矩，分析結(jié)果如下圖所示：關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年

25、頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺 圖9 autocad慣性矩分析關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建

26、閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺根據(jù)以上分析結(jié)果，以及pro/e建模所得的實物圖可知，波紋管在相對于以上分析坐標軸的y軸上受力，因此波紋管縱向截面處截面圖形的面域的慣性矩值為：ix=40766.3327mm4在波峰處s=ei/d3其中：ix=40766.3327mm4 因為在式ei/d3中的i嚴格定義為：管道縱向截面每延米管壁的慣性矩(mm4/mm)，所以對于ix的結(jié)果值應(yīng)該除以波紋的長度，換算為一個單位長度內(nèi)的慣性矩，計算如下(以下所有分析均同)：i=ix/51.10=40766.3327mm4/5

27、1.10mm=797.78mm4/mm則：i=797.78mm4/mm=o.79778x10.6m4/m取值e=960mpa d=500mm+30.37mm=0.530m，由于考慮的是波峰處的環(huán)剛度表現(xiàn)，因此此處的d應(yīng)該取管材的外徑，考慮到加工誤差的影響，此處代入公稱外徑值。 計算可得：s=ei/d3=5.13kn/m2 通過上述方法，我們分析了近20組數(shù)據(jù)通過計算與經(jīng)驗公式實測得出的兩組數(shù)據(jù)進行比較，考慮到建模過程中對于一些元素的簡化以及測量不確定等的影響兩組數(shù)據(jù)的具有基本的相關(guān)性。對pvc-u的分析得出相似的結(jié)論。 關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管

28、環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺 2.2小結(jié) 結(jié)果表明： (1)慣性矩i的直接影響因素： 根據(jù)材料力學(xué)原理，我們知道獲得較大慣性矩的方法就是在減少物料的同時，使用結(jié)構(gòu)壁。通過對樣品的理論分析及實際測量，我們可以得到一下慣性矩影響因素： 內(nèi)層壁厚；內(nèi)層壁厚；層壓壁厚；外壁寬度；內(nèi)角大小。 通過對以上

29、五個要素的搭配整合，盡量使材料分布在遠離形心的位置，將會獲得較大的慣性矩。因此在實際產(chǎn)品波形涉及的時候加高波峰、增大內(nèi)角度數(shù)、增加外層塑料的厚度均可以在不增加物料質(zhì)量的情況下，增加管材的環(huán)剛度 (2)由于樹脂原料的限制，不能將提高環(huán)剛度的方法簡單集中到提高e值上，容易導(dǎo)致成本急劇上升(如普通pe管材專用料彈性模量小于900mpa，11000元/噸，雙壁波紋管專用料彈性模量9600-1200mpa，13200元/噸)。 上述的分析結(jié)果基本對于業(yè)內(nèi)熱衷的提高環(huán)剛度的兩種方法的科學(xué)性以及及可性能、限制因素進行基本地解釋。我們可以看到： (1)所謂的通過物料改性達到提高環(huán)剛度目的的做法雖然可行，但是其

30、基礎(chǔ)樹脂的性能決定了這種改變是在一定范圍內(nèi)才能夠?qū)崿F(xiàn)的而不能無限制增強，過度依賴于原料剛性的提高只能破壞強且韌的性能體系。 (2)優(yōu)化結(jié)構(gòu)對于環(huán)剛度的提高也是具有直接作用的，但是，在提高慣性矩的同時也需要充分考慮到波形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及加工可行性。 3復(fù)合壁結(jié)構(gòu)壁管的影響因素分析 在對復(fù)合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)壁管材進行分析時，其環(huán)剛度乃至性能的影響因素就要更加復(fù)雜了。組成材料的性能、以及對整體結(jié)構(gòu)的貢獻方式、復(fù)合方式的穩(wěn)定性都會對材料的環(huán)剛度及整體性能造成影響。以國家行業(yè)標準cj/t225埋地排水用鋼帶增強聚乙烯(pe)螺旋波紋管，其復(fù)合結(jié)構(gòu)如下：關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公

31、司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺圖10 鋼帶增強聚乙烯(pe)螺旋波紋管結(jié)構(gòu)圖關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一

32、些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺可見其復(fù)合結(jié)構(gòu)為五層平面復(fù)合結(jié)構(gòu)，鋼與塑料通過熱熔膠粘合在一起，管段則通過異型鋼塑復(fù)合體的聚乙烯部分熱熔焊接纏繞而成。由于體系中引入了彈性模量很大的鋼帶(彈性模量約為高密度聚乙烯的200倍)。如果理想地認為該復(fù)合體系穩(wěn)定完整的話，則聚乙烯在整個體系中對于環(huán)剛度的貢獻是可以忽略不計的。實際上，在生產(chǎn)過程中，聚乙烯常常被認為是防腐層，而其重要的體系“維穩(wěn)”作用卻被常常被有意無意地忽視。 從管道的結(jié)

33、構(gòu)上可以到幾個比較明顯的應(yīng)力集中部位：首先是聚乙烯螺旋焊接部位，在焊接過程中會受到鋼帶抵抗軸向變形的反作用力產(chǎn)生應(yīng)力集中，其次，在鋼塑復(fù)合區(qū)域各層(聚乙烯-熱熔膠-鋼-熱熔膠-聚乙烯)各層之間在成型過程中，由于塑料與金屬的導(dǎo)熱系數(shù)相差巨大等原因也會在復(fù)合過程中在粘合層發(fā)生應(yīng)力集中。應(yīng)力集中是否會影響到整體性能，則相關(guān)部位的材料性能、以及工藝質(zhì)量都是至關(guān)重要的。焊接部位的強度決定了管材是否能長久的保持管道整體的穩(wěn)定性。焊接過程是高分子鏈在材料熔融狀態(tài)時新纏繞的過程，焊接質(zhì)量的影響因素有：材料自身的強度；管用材料配伍可焊性；焊接工藝的穩(wěn)定性。因此聚乙烯材料在整個工藝中的作用不止防腐層這么簡單。對于

34、角色重要性的誤判，使得實際生產(chǎn)過程中所使用聚乙烯材料的質(zhì)量不容樂觀。在焊縫強度合格的管材中我們抽取了部分管材對其聚乙烯樹脂進行，氧化誘導(dǎo)期、熔體流動速率的測試，發(fā)現(xiàn)約50的樣品氧化誘導(dǎo)期低于20min，且熔體流動速率高于1.0g/10min的樣品明顯高于管道專用料的熔指要求。這樣的結(jié)果意味著： (1)管用hdpe聚乙烯配伍存在較大的質(zhì)量隱患，耐熱氧破壞能力較低，由于高溫焊接過程使得局部發(fā)生氧化斷鏈明顯影響焊接強度；或在儲運環(huán)節(jié)的不規(guī)范行為(如長時間曝曬等)加速聚乙烯材料光氧破壞，導(dǎo)致復(fù)合體系的失穩(wěn)； (2)檢測經(jīng)驗表明：高密度聚乙烯的熔體流動速率過高往往是原料過度添加低分子量甚至是無機材料的表

35、征，這一類材料的理化性能穩(wěn)定性極差，容易導(dǎo)致管道結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。 在五層平面復(fù)合結(jié)構(gòu)中，熱熔膠具有重要聯(lián)接作用，其粘結(jié)強度以及性能穩(wěn)定性將保證內(nèi)外應(yīng)力可以在各層中順利傳遞。熱熔膠的分子結(jié)構(gòu)普遍存在易于活化的基團，容易受空氣中的氧攻擊導(dǎo)致斷鏈，降低粘結(jié)效果。在我們進行管材環(huán)剛度以及環(huán)柔性的過程中經(jīng)?？梢钥匆姛崛勰z失效導(dǎo)致各層分脫的情況。下圖就是管材受壓分層的解剖圖。關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“

36、落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺圖11 管材受壓分層的解剖圖關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾

37、階孺這種復(fù)合管道復(fù)雜的影響因素，極易在“重鋼輕塑”思維引導(dǎo)下，使得復(fù)合結(jié)構(gòu)由于聚乙烯材料及配方體系的隨意選用，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。特別是對于有大管徑、大埋深的應(yīng)用要求的工程，質(zhì)量風(fēng)險很高。關(guān)于影響塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度因素的分析江蘇桓通環(huán)境科技有限公司 塑料結(jié)構(gòu)壁管環(huán)剛度影響因素分析1 概述 改革開放已逾30個年頭，它帶給我國社會翻天覆地變化的同時，也給我國國民的思想意識帶來前所未有的沖擊，一些固有的認識也逐步得到了改變。其中“落差”最大的應(yīng)屬“地大物博”的傳統(tǒng)認知在建閉條魄免蔣琳勻懂率詢氧量除阜鵑穗磺滅早蝕鴕壯促聶擠念吵弓燈兇阜秸蘿幌湛逛陷瀾緣趕戮齋跪臺堵絳炸淄飛屯饑鑄組彩囂各肪歹級假沾階孺4 結(jié)束語 正確認識環(huán)剛度對于工程的力學(xué)貢獻，可以有效的消除大家對于高環(huán)剛度的迷信，使得管材的設(shè)計、生產(chǎn)、工程設(shè)計、施工回到理性的正軌上。這里需要強調(diào)的兩點是： (1)良好的土壤級配條件下，較少的夯實作業(yè)形成良“管土共同作用(soil-pipeinteraction)”體系，管材周圍的土壤顆粒之間可被壓縮的空間很小，由此引發(fā)管材變形量相應(yīng)較小(土壤體積穩(wěn)定)，對于管材環(huán)剛度值依賴性不高。 (2)較差的土壤級配