[发明专利]一种钢带增强聚乙烯螺旋波纹环管刚度的计算方法

权利要求书

1.一种钢带增强聚乙烯螺旋波纹环管刚度的计算方法，包括模型建立，分析步建立，外压负载模拟，其特征在于，

所述模型建立模型建立包括，确定仿真参数、建立三维有限元模型、建立装配模型；

所述分析步建立包括，划分网格，设置允许钢带增强聚乙烯螺旋波纹管所发生的形变量范围，以及钢带增强聚乙烯螺旋波纹管所承受的压力值和波纹环管关系模型；

所述外压负载模拟包括，施加压块与钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的接触属性，施加边界条件，施加下压运动模拟试验，提取管材径向变形达最大阈值时的最大压力。

2.根据权利要求1所述的一种钢带增强聚乙烯螺旋波纹环管刚度的计算方法，其特征在于，在所述分析步建立步骤中所设置的最大形变阈值为3％。

3.根据权利要求1所述的一种钢带增强聚乙烯螺旋波纹环管刚度的计算方法，其特征在于，所述确定仿真参数包括，

几何参数设置，包括设置内层PE厚度、外层PE尺寸、设置U型钢带的尺寸和螺距、压块的尺寸提取管材径向变形达最大阈值时的最大压力；

材料参数设置，包括设置波纹管中各材料的密度、弹性模量、泊松比和比热容。

4.根据权利要求1所述的一种钢带增强聚乙烯螺旋波纹环管刚度的计算方法，其特征在于，所述建立三维有限元模型包括建立PE层三维有限元模型、建立U型钢带三维有限元模模型，和压块三维有限元模型，

所述建立PE层三维有限元模型包括，内层PE管内外径，外层U型尺寸及其螺旋角；

所述建立U型钢带三维有限元模型包括U型尺寸及其螺旋角；

所述建立压块三维度有限元模型包括作用于PE层或U型钢带的压力件。

5.根据权利要求1所述的一种钢带增强聚乙烯螺旋波纹环管刚度的计算方法，其特征在于，所述建立装配模型包括：根据所述PE层三维有限元模型和所述U型钢带三维有限元模型，按照实际位置关系进行装配，使用嵌入式装配关系，保证压块、PE层与钢带有力的传递，调整U型钢带和PE层的相对位置关系。

6.根据权利要求1所述的一种钢带增强聚乙烯螺旋波纹环管刚度的计算方法，其特征在于，所述分析步建立具体包括，

所述划分网格步骤包括，对模型进行网格划分，分别对内层PE、外层PE、U型钢带设置为六面体的网格，

提取管材径向变形达最大阈值时的最大压力，设置压块向下运动到使管材变形达到所允许形变最大的直径范围时，停止运动，输出此时管材最大压力。

7.根据权利要求1所述的一种钢带增强聚乙烯螺旋波纹环管刚度的计算方法，其特征在于，所述外压负载模拟包括，

施加压块与钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的接触属性，设置压块与钢带增强聚乙烯螺旋波纹管为线接触；设置压块向下运动，运动距离达到管材直径的最大允许形变量时停止，设置输出此时的最大压力；

边界条件设置，设置钢带增强聚乙烯螺旋波纹管模型的边界条件，设置钢带增强聚乙烯螺旋波纹管模型两端固定，设置压块左右两端x方向自由度固定，压力由y方向施加。