孔網(wǎng)鋼帶耐熱聚乙烯預(yù)制保溫管線膨脹系數(shù)和彈性模量分析.pdf

1、孔網(wǎng)鋼帶耐熱聚乙烯預(yù)制保溫管是一種新型供熱管道，由孔網(wǎng)鋼帶耐熱聚乙烯復(fù)合管（含管件）、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料保溫層和聚乙烯保護(hù)殼組成?？拙W(wǎng)鋼帶耐熱聚乙烯復(fù)合管是預(yù)制保溫管的核心，足以冷軋沖孔鋼帶焊接的孔網(wǎng)管作為增強(qiáng)骨架，耐熱聚乙烯( PE-RT)為主體材料復(fù)合而成。
　　 由于引入了增強(qiáng)骨架和耐熱聚乙烯，管材的耐壓強(qiáng)度和耐熱性能都得到顯著提高，可用于熱水輸送管道、供熱二次網(wǎng)管道等。
　　 孔網(wǎng)鋼帶耐熱聚乙烯預(yù)制保溫管在直埋供

2、熱應(yīng)用領(lǐng)域缺乏足夠的理論依據(jù)和實(shí)踐案例，保溫層和保溫外殼對管道力學(xué)性質(zhì)的影響也是未知的。
　　 因此，以預(yù)制保溫管整體為研究對象，對其進(jìn)行力學(xué)性能分析是十分必要的。本文從有限元分析、實(shí)驗(yàn)研究和復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)理論三個方面對兩種規(guī)格的孔網(wǎng)鋼帶耐熱聚乙烯預(yù)制保溫管進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)論有：
　　 1、利用有限元軟件對dnll0和dn200兩種規(guī)格的孔剛鋼帶耐熱聚乙烯預(yù)制保溫管進(jìn)行熱分析和結(jié)構(gòu)分析。對模型外壁

3、施加20℃溫度載荷，內(nèi)壁分別施加50℃，70℃，90℃溫度載荷，模擬出溫度場在管道的徑向分布。
　　 以溫度場為邊界條件，模擬出模型的軸向熱位移，并根據(jù)模擬結(jié)果計算出孔網(wǎng)鋼帶耐熱聚乙烯預(yù)制保溫管的線膨脹系數(shù)有限元值。另對模型施加壓力載荷和溫度載荷，根據(jù)模擬結(jié)果計算彈性模量有限元值。
　　 2、設(shè)計了孔網(wǎng)鋼帶耐熱聚乙烯預(yù)制保溫管實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)臺，通過實(shí)驗(yàn)得出dnll0和dn200兩種規(guī)格的線膨脹系數(shù)和彈性模量實(shí)驗(yàn)值。根據(jù)復(fù)合材

4、料細(xì)觀力學(xué)理論，計算Ⅲ不同規(guī)格線膨脹系數(shù)和彈性模量的理論計算值。
　　 用Origin軟件對dnll0和dn200兩種規(guī)格孔網(wǎng)鋼帶耐熱聚乙烯預(yù)制保溫管線膨脹系數(shù)和彈性模量的有限元值、實(shí)驗(yàn)值和理論計算值進(jìn)行分析，對復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)理論公式進(jìn)行修正，推導(dǎo)出不同規(guī)格管道的線膨脹系數(shù)和彈性模量修正值。為孔網(wǎng)鋼帶耐熱聚乙烯預(yù)制保溫管應(yīng)用于直埋供熱工程提供設(shè)計計算參數(shù)。
　　 3、設(shè)計了扎網(wǎng)鋼帶耐熱聚乙烯預(yù)制保溫管地坑實(shí)驗(yàn)。通過模擬