[发明专利]一种复合管强度设计方法

说明书

本发明公开了一种复合管强度设计方法，包括如下步骤：步骤1)复合管增强层强度设计，步骤2)复合管内衬层强度设计，步骤3)复合管外包覆层强度设计，本发明的有益效果是:分别对复合管的增强层、内衬层及外包覆层的强度进行计算设计，并配合设计相应的计算公式，能够快速、高效、准确的对复合管进行有效设计，且设计结构与实验结果相接近，该方法有效的减少了设计中的误差，保证了复合管设计过程中的精度。

技术领域

本发明涉及管件强度设计技术领域，具体涉及一种复合管强度设计方法。

背景技术

目前复合管强度计算是按照力平衡法进行计算的，其公式并不复杂，但是误差较大，随着增强层数的增加，误差越来越大。针对连续纤维缠绕增强或者钢丝缠绕增强的热塑性复合管，采用更加简单的科学的方法对其强度进行计算，方便采用更低的成本生产出满足使用要求的复合管。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种计算简单，准确率高的复合管强度设计方法。

本发明的技术方案如下：

一种复合管强度设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)复合管增强层强度设计，按照以下公式计算出复合管增强层强度：

其中σ_c为增强层增强材料拉伸强度，

r₁、r_n+1分别为增强层内半径和外半径，

θ为缠绕角度；

步骤2)复合管内衬层强度设计，按照以下公式计算出复合管内衬层强度：

其中MRS₁为内衬层材料的最小要求静液压强度，

C₁为内衬层材料的总体设计系数，

d_n为内衬层外径，

e_n为内衬层厚度；

步骤3)复合管外包覆层强度设计，按照以下公式计算出复合管外包覆层强度：

其中MRS₂为外包覆层材料的最小要求静液压强度，

C₂为外包覆层材料的总体设计系数，

d_m为外包覆层外径，

e_m为外包覆层厚度；

步骤4)根据步骤1)、2)、3)得到复合管的强度为：p＝p_c+p_n+p_m。

所述的一种复合管强度设计方法，其特征在于，所述复合管增强层的缠绕角度0-57°。

所述的一种复合管强度设计方法，其特征在于，所述复合管增强层在缠绕时按照缠绕角度，进行一正一反缠绕。

所述的一种复合管强度设计方法，其特征在于，所述复合管的强度大小至少为复合管工作压力3倍。

本发明的有益效果是:分别对复合管的增强层、内衬层及外包覆层的强度进行计算设计，并配合设计相应的计算公式，能够快速、高效、准确的对复合管进行有效设计，且设计结构与实验结果相接近，该方法有效的减少了设计中的误差，保证了复合管设计过程中的精度。

具体实施方式

下面参照实施例对本发明作进一步的补充说明。