[发明专利]一种包端管参数计算方法

权利要求书

1.一种包端管参数计算方法，基于图形化编程语言LabVIEW，其特征在于，包括C型包端管参数计算的步骤、螺旋包端管参数计算的步骤、毛坯强度验算的步骤；

一、C型包端管参数计算的步骤：

1.1参数设置：设置参数包括长轴、短轴、壁厚、曲率直径、中心角、泊松系数、材料类型、截面形状及工作压力；计算结果包括总位移、基本参数、长短轴比、系数α及系数β；

1.2计算：

C型包端管参数计算函数如下：

式中：

p—作用在包端管上的压力差，单位MPa；

ν—管材的泊松比；

ρ₀—包端管变形前的曲率半径，单位mm；

E—管材的弹性模量，单位MPa；

a、b—包端管截面的长半轴和短半轴，单位mm；

δ—管壁厚度，单位mm；

α、β—管子截面形状和比值a/b的影响因子，椭圆和扁圆包端管的α、β值通过因子查询子VI获得；

γ₀—压力作用前包端管端的中心角，单位rad；

x—包端管的基本参数；

C型包端管参数计算运用LabVIEW中公式节点进行开发，并利用C语言对上述函数进行编程处理；输入参数为长轴、短轴、壁厚、曲率直径、中心角、泊松系数、材料类型、截面形状及工作压力，代入通过C语言编程的函数中，函数如下：

s＝(1-u*u)/E；

d＝(r*r*r)/(b*h)；

f＝1-(b*b)/(a*a)；

g＝x+r*r*h*h/(a*a*a*a)；

j＝c*3.1415926/180；

n＝(j-sin(j))*(j-sin(j))+(1-cos(j))*(1-cos(j))；

v＝r*h/(a*a)；

z＝P*s*d*f*w*sqrt(n)/g；

经过上述函数计算，算出总位移、基本参数、长短轴比、系数α及系数β；

二、螺旋包端管参数计算的步骤：

2.1参数设置：设置参数包括长轴、短轴、壁厚、曲率直径、泊松系数、材料类型、截面形状、工作压力及所需角度；计算结果包括每圈角度、所需圈数、基本参数、长短轴比、系数α及系数β；

2.2计算：螺旋包端管参数计算函数如下：

式中：

r-中心角，圈数为n时，中心角＝2πn；

p-作用在包端管上的压力差，单位MPa；

μ-材料的泊松比；

R–螺旋包端管的曲率半径；

a、b-螺旋包端管截面的长半轴和短半轴；

h-螺旋包端管的壁厚；

α、β-螺旋包端管系数；

K-螺旋包端管的基本参数，

E-材料弹性模量，通过弹性模量子VI查询；

螺旋包端管参数计算运用LabVIEW中公式节点进行开发，并利用C语言对上述函数进行编程处理，输入参数为长轴、短轴、壁厚、曲率直径、泊松系数、材料类型、截面形状、工作压力及所需角度，代入通过C语言编程的函数中，函数如下：

s＝(1-u*u)/E；

d＝(r*r)/(b*h)；

f＝1-(b*b)/(a*a)；

g＝x+r*r*h*h/(a*a*a*a)；

z＝P*s*d*f*w*360/g；

v＝r*h/(a*a)；

h＝i/z；

经过上述函数计算，算出每圈角度、所需圈数、基本参数、长短轴比、系数α及系数β；

三、毛坯强度计算的步骤：

3.1参数设置：设置参数包括材料类型、爆破压力、毛坯外径、毛坯内径及爆破系数，计算结果包括材料抗拉强度及验算抗拉强度；

3.2计算：

强度计算函数如下：

式中：

P—压力，单位MPa；

n_b—最小安全系数，为压力的1.25倍；

σ_b—抗拉强度；

D—内径，单位mm；

D₁—外径，单位mm；

强度计算运用LabVIEW中公式节点进行开发，并利用C语言对上述函数进行编程处理，输入参数为材料类型、爆破压力、毛坯外径、毛坯内径及爆破系数，代入通过C语言编程的函数中，函数如下：

float b,c,q；

c＝1-(D*D)/(D1*D1)；

b＝2*n*P/c；

if(D>D1)q＝1；

else q＝0；

经过上述函数计算，可算出材料抗拉强度及验算抗拉强度。