钢丝缠绕胶管骨架结构的有限元分析与仿真

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1、钢丝缠绕胶管骨架结构的有限元分析与仿真学术论文完成醑期：麴13．06．06指导教师签字：』降答辩委员会成员签字：青岛科技大学研究生学位论文钢丝缠绕胶管骨架结构的有限元分析与仿真摘要通避ANSYS菲线投鸯限元软件，按照褶关橡胶剁晶援格建立了◇19mm和◇25mm两转觌格钢丝缠绕胶管的三维骞限元模型，主要考虑了钢丝缠绕胶管的几何形状及相关制晶结构，橡胶材料不可压缩性、非线性及橡胶基复合材料的各向异性。针对两种不同藏袼胶管中不阊部位霞眉莳橡胶材料的单离挝伴测试结果，采用Yeoh模型来表征橡胶材料蕊翊关力学性熊，通过ORGIN软件掇据最小二乘法拟合得到后期运

2、算所需婴的棚关参数，钢丝帘线根据拉伸试验机得出的等效挝伸应力．应变曲线得出帘线中的材料参数模型。通过相关计算得到运算中所学的复合材料的弹性模爨、剪诱模基、滚松跑等。本文中根据所建立的两种不同规格的钢丝缠绕胶管的三维有限元模型，分别模拟计算了四层钢丝缠绕胶管在压力相同情况下，胶管胶层内部、骨架层内部节点的轴向位移席§向应变、径向位移经鹬应变、骨架层闻剪切威力、钢丝所受拉应力、应变麓密度随长度瓣变化季圭况。还考虑了在内部施加载萄过程中，胶管黢层走部、骨架层内部节点的轴向位移／轴向应变、径向位移／径向应变、骨架层间剪切应力、钢丝所鼹拉应力、应变能密度的变化

3、情况。当钢丝缠绕滚匿胶管结构起到关键性作露的黄黎罄角度发生变纯时，胶管驳层内部、骨架层内部节点的轴向位移、径囱位移／径向威变、骨架层问剪切应力、钢丝所受拉应力、应变能密度随钢丝骨架层角度变化而产生也会产生很大的变化。通过前面章节计算及数据提取，可以将相关数据进行对比，从两得毒在我稍角度计算范围之凑上述胶管建部各项变量中的最饶簿。关键词：钢丝缠绕驳管非线性有限元ANSYS钢丝熊度钢丝缠绕胶管骨架结构的有限元分析与仿真青岛科技大学褫究生学佼论文量目[EF薹N至TEELEA诬NTANALYS至SANDSIMULATIONOFSTEELW王RESPIRALR

4、UBBERTUBESKELETONSTRUTUREABSTRACTBymeansofANSYScode，anonlinearFEAsoftware，攮o3Dmodelsof◇19mm&◇25mmsteelwirespiralrubberhosesarebuiltwithreferringtotheshapesandstructuresofsteelwirespiralrubberhoses，incompressibilityandthenonlinearityandofrubbermaterialandtheanisotropyofrubberbas

5、edcomposites。Accordingtotheuniaxialtensiletestresultsforeachrubbermaterialactuallyusedindifferentpartsoftwosteelwirespiralrubberhoses，theYeohmodelsimulatesmechanicalpropertyofrubbermaterialsandmaterialparameterswereobtainedbysoftwareaccordingtoleastsquaremethodinORIGINsoftware．

6、Thoughthecalculationinsoftware，elasticmodulus，shearmodulusandPoisson’Sratioofrubberbasedcompositesareobtained。As3Dmodelso{蛰l9mm&@25mmsteelwirespiralrubberhoseswerebuilt，thechangesinaxialdisplacement／strain，radialdisplacement／strain，ofinternalnodesofskeletonlayers，shearstressske

7、letonlayers，thesteelwiretensilestressareobtainedinthesameinnerpressure．Withthechangesoftheinnerpressure，thechangesinaxialdisplacement／strain，radialdisplacement,'strain，ofinternalnodesofskeletonlayers,shearstressskeletonlayers，thesteelwiretensilestressarealsoobtained．Theinnerpre

8、ssure，thechangesinaxialdisplacement

9、strain，radialdispl