针对目前对航天管路系统金属软管静刚度特性认识有限的问题,对金属软管开展了轴向刚度试验研究.通过设计轴向刚度试验,考虑了无内压状态和充压MPa状态下的拉伸、压缩工况,获得了2种不同规格的金属软管试验件的刚度曲线.试验结果表明,软管的轴向刚度表现出了高度非线性,在低刚度阶段两试件的刚度分别为N/mm和N/mm,在高刚度阶段两试件的刚度则分别大于3N/mm和4N/mm.使用数字图像法,获取了轴向拉伸时网套的编织角变化及外径变化信息,分析了几何非线性和边界非线性因素对软管刚度的影响,提出了基于接触的金属软管非线性力学行为解释.使用有限元方法,对金属软管轴向拉伸过程中的刚度非线性变化进行了复现,验证了基于接触的金属软管非线性力学行为解释的可靠性.为金属软管。
为了提高储罐罐前金属软管及相关管道系统的安全性、可靠性,保证储罐储存安全,利用CAESAR Ⅱ软件对储罐罐前管道系统进行了应力分析.结果表明:通过减小罐前金属软管所受内压力可以极大降低金属软管前后管道系统所受盲板力;罐前设置单向止推,可有效减小盲板力对罐前主管带的推力;金属软管应尽量避免 45°安装.研究结果为罐前管道系统的设计及优化提供了可靠依据.适用于抗震设防烈度为6~9度常压立式圆筒型钢制储罐主要进出口管线的金属软管和波纹补偿器的选用和安装。
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