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雖然我們對(duì)鋼波紋涵管的設(shè)計(jì)研究已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展,但還有許多內(nèi)容還不成熟,有待進(jìn)一步深入研究。
(1)在工程設(shè)計(jì)中,對(duì)于波紋涵管的軸向屈曲一般按整體抗彎剛度相等的原則將波紋涵管等效成euler柱進(jìn)行計(jì)算;對(duì)于波紋涵管的環(huán)向屈曲則采用曲梁模型(一段帶剛度的子午線),按曲梁產(chǎn)生“塑性鉸”的條件確定環(huán)向屈曲的臨界壓力。除此之外未見(jiàn)有更的理論分析。迄今為止,對(duì)波紋涵管屈曲機(jī)理的認(rèn)識(shí)、對(duì)失穩(wěn)臨界壓力的計(jì)算遠(yuǎn)未達(dá)到令人滿意的程度。
(2)多層波紋涵管每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。深入研究波紋涵管多層間接觸狀況,建立合理的非線性計(jì)算模型,并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證提出合理的設(shè)計(jì)方法。
(3)加強(qiáng)對(duì)內(nèi)壓-軸向循環(huán)壓縮位移組合工況下波紋涵管平面穩(wěn)定性試驗(yàn)研究,并采用數(shù)值計(jì)算方法作深入探討,以建立適合于工程使用的判定方法,是今后波紋涵管平面穩(wěn)定性研究的重要內(nèi)容。
(4)雖然波紋涵管的靜動(dòng)力分析已有大量研究成果,但由于問(wèn)題的復(fù)雜性,對(duì)諸如石油儲(chǔ)運(yùn)中廣泛出現(xiàn)的波紋涵管抗震分析及波紋涵管與內(nèi)部流體動(dòng)力耦合等問(wèn)題,卻基本無(wú)人問(wèn)津。在高溫、高壓、腐蝕等特殊工況下,對(duì)波紋涵管的靜力特性、動(dòng)力特性問(wèn)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,波紋涵管的疲勞壽命問(wèn)題、應(yīng)力腐蝕問(wèn)題也還在探討階段。
(5)目前對(duì)波紋涵管的特征值分析,少量的研究也僅給出u型波紋涵管軸對(duì)稱振動(dòng)的固有頻率,目前尚未見(jiàn)到對(duì)c型波紋涵管特征值分析的報(bào)道。
(6)波紋涵管主要起連接和補(bǔ)償作用,可以補(bǔ)償軸向、橫向、彎曲、角向位移等等,但有時(shí)會(huì)既需要它這種良好的位移補(bǔ)償作用,又需要承受一定量的扭矩,開(kāi)展對(duì)波紋涵管的扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)研究是非常必要的,國(guó)內(nèi)這方面的理論研究和試驗(yàn)資料均相當(dāng)有限。

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