預(yù)應(yīng)力塑料波紋管摩阻損失分析

　　預(yù)應(yīng)力塑料波紋管張拉時(shí)，由于預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)應(yīng)力塑料波紋管管道壁接觸并沿管道滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦阻力，摩阻損失可分為彎道影響和管道走動(dòng)影響兩部分。曲線管道，除了預(yù)應(yīng)力塑料波紋管管道走動(dòng)影響之外，還有力筋對(duì)管道內(nèi)壁的徑向壓力所產(chǎn)生的摩阻力，該部分稱為彎道影響：隨力筋彎曲角度的增加而增加。直線管道的摩阻損失較小，而曲線管道的摩擦損失由兩部分組成，因此比直線管道大的多。直線的預(yù)應(yīng)力塑料波紋管管道無摩擦損失，但管道在施工時(shí)因混凝土澆筑撓動(dòng)及管道安裝誤差等原因而變成波形，并非理想順直，加上預(yù)應(yīng)力筋因自重而下垂，力筋與管道實(shí)際上有接觸，故當(dāng)有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生摩阻力，此項(xiàng)稱為管道走動(dòng)影響。

預(yù)應(yīng)力塑料波紋管的研究

　　預(yù)應(yīng)力塑料波紋管少量的研究也僅給出型軸對(duì)稱振動(dòng)的固有頻率，多層預(yù)應(yīng)力塑料波紋管層間接觸狀況較為復(fù)雜，用非線性有限元模擬其載荷—響應(yīng)狀況尚有一定難度。深入研究多層層間接觸狀況，建立合理的非線性計(jì)算模型，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證提出合理的設(shè)計(jì)方法是今后研究的重要內(nèi)容之一。雖然預(yù)應(yīng)力塑料波紋管的靜動(dòng)力分析已有大量研究成果，但由于問題的復(fù)雜性，對(duì)諸如石油儲(chǔ)運(yùn)中廣泛出現(xiàn)的抗震分析與內(nèi)部流體動(dòng)力耦合等問題，卻基本無人問津。在高溫、高壓、腐蝕等特殊工況下，靜力特性、動(dòng)力特性問題的研究，大多處于經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)階段，理論成果較少;在高溫、低溫或隨機(jī)振動(dòng)環(huán)境下，預(yù)應(yīng)力塑料波紋管的疲勞壽命問題、應(yīng)力腐蝕問題也還在探討階段。

預(yù)應(yīng)力塑料波紋管孔道的摩擦損失的影響因素

預(yù)應(yīng)力塑料波紋管波紋的形狀是由凸起和凹下的單面組成，它和孔道內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋的接觸是面接觸，而金屬波紋管是由鋼帶擠壓做成，其內(nèi)表面的咬口突出和預(yù)應(yīng)力筋接觸是點(diǎn)接觸，則預(yù)應(yīng)力筋和孔道的摩阻力，塑料波紋管會(huì)大一些。塑料波紋管使用的材料多是聚乙烯，也有的廠家使用聚，塑料表面雖較滑，但它和預(yù)應(yīng)力筋接觸時(shí)，其表面有一定的粘滯性。它和預(yù)應(yīng)力筋之間的摩阻力也會(huì)比金屬波紋管大些。次的測(cè)定值比后兩次的值均較大，因次張拉時(shí)，孔道內(nèi)較粗糙的部位，通過預(yù)應(yīng)力張拉力的作用，有的已變位或變形，使預(yù)應(yīng)力筋和孔道接觸的部位都變得比較順滑，故摩阻系數(shù)減小。摩阻力降低。摩擦損失通?？烧J(rèn)為是由長度效應(yīng)K和曲率效應(yīng)μ兩部分組成。預(yù)應(yīng)力塑料波紋管長度效應(yīng)是直線筋遇到的摩擦損失，它與預(yù)應(yīng)力筋的表面形狀、孔道成型材料和方法、預(yù)應(yīng)力筋和孔道壁接觸的程度有關(guān)。曲率摩擦系數(shù)p，它與鋼材的種類、表面特征和施工質(zhì)量有關(guān)，其p值的大小分布不均勻、離散性較大，尤其在角度小時(shí)其離散性偏大，角度大時(shí)離散性小一些。