研究了纯弯作用下钢丝缠绕增强塑料复合管(简称PSP)的受力问题.理论分析中基于非线性环理论和虚功原理,忽略钢丝强度影响,仅考虑钢丝所占体积,将纯弯作用下管道的受力问题简化为二维平面模型进行研究,采用Newton-Raphson方法迭代求解未知量并用MATLAB编制计算程序,进而求出弯矩和曲率值;采用ABAQUS有限元软件建立有限元模型,为了检验理论值增强层简化方法是否正确,考虑钢丝作用,通过在模型一端面施加转角以实现弯曲作用,从ABAQUS的分析结果中得出弯矩-曲率曲线.通过分析管道钢丝和HDPE的应力变化过程,发现钢丝对弯曲作用很小;通过比较有限元和理论分析的弯矩曲率结果,发现在达到极限弯矩前,两者吻合度很高,验证了受力理论分析的正确性,这对PSP在工程上的应用很有帮助.
PSP 纯弯曲 非线性环理论 虚功方程 有限元 受力分析