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濟南永創測試技術有限公司
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前言：
通常人們認為波紋管很少受到扭轉載荷的作用，所以對其研究較有限，但實際上，管道膨脹節不可避免地會受到扭轉力矩的作用，因此對波紋管在扭轉作用下的性能進行研究是十分必要的。
由于波紋管的失穩失效是包含彈塑性大變形等因素的復雜問題，對波紋管在扭轉載荷作用下的失穩失效采用非線性有限元分析會得到更為準確的結果。本文在波紋管線性分析的基礎上，選用空間殼單元，建立了非線性模型，用ANSYS軟件進行計算，把所得結果與線性計算結果進行比較，并對波紋管在扭轉載荷作用下的失穩問題作了分析研究。
波紋管隨波數變化的臨界失穩扭矩和失穩模式：
波數 | 線性臨界扭矩N.m | 非線性臨界扭矩N.m |
1 | 220602 | 54658 |
3 | 123993 | 52463 |
5 | 72488 | 39791 |
8 | 47187 | 27737 |
12 | 37371 | 25012 |
結論：
1、各結構參數對波紋管非線性失穩扭矩的影響:隨波數的增加，非線性失穩扭矩逐漸減小;厚度對失穩扭矩的影響很大，隨厚度的增加非線性失穩扭矩增大;隨波高增大，非線性失穩扭矩有所減小;圓弧半徑的變化對非線性失穩扭矩影響很小;隨波根外直徑的增大，非線性失穩扭矩增加。根據己得出的波紋管各參數與臨界失穩扭矩的關系曲線和數據，為今后提出波紋管的扭轉失穩判據或公式提供了一定的參考和借鑒。
2、比較線性與非線性分析方法計算的結果數據，失穩扭矩隨某參數改變，在兩種方法下其變化趨勢相同。因此，可以考慮使用一個安全系數n除線性計算結果來代替非線性計算值以節省計算時間。
3、弧長法可以模擬出波紋管達到*個臨界失穩點后的后屈曲過程，得到的*階臨界載荷值小于前屈曲中二分法所得到的臨界值。后屈曲分析方法有助于加深對波紋管失穩失效過程的認識。
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