钢波纹管的力学性能分析
不锈钢薄壁波纹换热管强度的有限元分析

不锈钢薄壁波纹换热管强度的有限元分析不锈钢薄壁波纹换热管是一种广泛用于工业过程中传热和分离液体的热交换器。
近年来,由于换热器涉及到工艺流程的可靠性、安全性和可靠性,越来越多的企业开始对薄壁波纹换热管结构的强度进行有限元分析,以确保其正常运行。
本文旨在探讨不锈钢薄壁波纹换热管强度的有限元分析,为提供合理的分析结果提供资料参考。
二、不锈钢薄壁波纹换热管强度的有限元分析1.换热器强度分析原理换热管,也称为换热器,是一种用于在热液体或气体中交换热量的装置,以达到将热液体从一侧流动到另一侧的目的。
因此,换热器的强度是传热的关键,同时也是换热管的安全性的基础。
本文使用有限元方法来分析不锈钢薄壁波纹换热管的强度,以确定其结构的实际性能。
2.模型建立在分析不锈钢薄壁波纹换热管强度之前,必须建立一个精确的模型来代表换热管,并完成有限元网格划分。
一般来说,换热器结构模型可以分为三个部分:波纹外壁、波纹内壁和大管外壁。
在建立模型时,首先需要确定模型维度,然后根据实际情况选择模型的网格方式,最后分析计算有限元网格的有效结果。
3.换热管强度分析模型为了验证不锈钢薄壁波纹换热管的强度,可以使用ANSYS结构有限元分析软件建立换热管强度分析模型。
首先,该模型中的荷载可以设定为温度场,以分析换热器的强度,并计算变形。
在建立模型时,必须考虑荷载和尺寸约束,并采用适当的材料参数和实际条件来模拟计算。
4.模拟结果建立的模型可以用来模拟不锈钢薄壁波纹换热管的受力情况,并分析其变形尺寸。
结果表明,当温度场变化时,换热管的受力情况发生变化,最终伴随温度场变化受力也有所变化,强度变化很小。
此外,当荷载改变时,换热管的受力情况也会发生变化,但变化很小,表明换热管结构具有较高的稳定性。
三、结论通过本次有限元分析,我们得出了不锈钢薄壁波纹换热管强度的结论。
根据仿真结果,不锈钢薄壁波纹换热管的结构具有较高的稳定性,变形尺寸随荷载和温度变化很小,表明换热管结构具有较高的强度。
钢带增强波纹管的七大性能及应用范围
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钢带增强波纹管的七大性能及应用范围钢带增强波纹管也称埋地排水用钢带增强聚乙烯(HDPE)螺旋波纹管(以下简称MRP),是我国近年开发出来的一种新型塑料埋地排水管。
该产品用连续钢带压成近似^形的螺旋钢肋缠绕在内外两层热熔接的聚乙烯间,把钢材的高钢度、高强度和聚乙烯的柔韧、耐腐、耐磨结合在一起。
生产直径范围300-2200毫米,长度6-10米,环钢度可以达到SN8、SN12.5、SN16、SN18四个等级.弥补了过去较大直径塑料埋地排水管一般环刚度只能达到SN8的限制。
该产品可以采用多种连接方法适应不同的工程需要,较好地满足了密封可靠性和连接施工方便的要求。
钢带增强管的性能:一、极低的摩擦系数,流体阻力小:管壁光洁度高、摩擦系数小。
二、不易结垢:表面吸附力非常微弱,抗粘附能力强,因而管材表面与其他材料不易粘附、不易结垢。
三、连接方便:可直接在母体上翻边用法兰连接,不用再焊接管件,避免了因管件焊接不好而断裂的现象,能节省管件的费用普通PE管法兰托连接易掉头。
四、耐腐蚀:化学稳定性很高,除了某些强氧化性酸在高温下能轻微腐蚀外,其他的酸碱液不易腐蚀、耐老化。
五、阻燃、抗静电性能稳定:阻燃、抗静电性能良好,均达到标准要求。
六、使用寿命长:井下使用寿命超过20年,经济效益显著。
七、钢带增强管还具有不结垢抗腐蚀性:钢带增强管的自润滑性和不粘附性,摩擦系数最小。
特殊工艺生产的管道内壁抗腐蚀、抗磨损、不结垢,因此流动阻力很小,可长期保持流速和流量不减。
其内径设计可比钢管减小15.4%。
这一特性对火电站用于排粉煤灰系统有重大意义。
在原油、泥浆等输送管道方面也非常适用。
具有优良的耐化学药品性,除强氧化性酸液外,在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀性介质(酸、碱、盐)及有机介质(萘溶剂除外),其在20℃和80℃的80种有机溶剂中浸渍30d,外表无任何反常现象,其它物理性能也几乎没有变化。
HDPE钢带增强管也称埋地排水用钢带增强聚乙烯螺旋波纹管,可以采用多种连接方法适应不同的工程需要,较好地满足了密封可靠性和连接施工方便的要求。
不锈钢波纹管的作用和特征
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不锈钢波纹管的作用和特征1.作用:(1)传递介质:不锈钢波纹管能够传递液体、气体和固体颗粒等介质。
它可以连接两个设备之间的管道,使介质能够顺利地从一个设备流动到另一个设备。
(2)缓解振动:不锈钢波纹管具有良好的柔性和弹性,能够吸收或减少系统中的振动和冲击。
它可以保护设备和管道免受振动和冲击的损害,延长使用寿命。
(3)补偿变形:不锈钢波纹管具有较大的扩展能力,可以补偿管道和设备的变形,如温度变化引起的热胀冷缩、设备的位移等。
它可以有效地消除多余的应力和变形,维护系统的稳定性。
(4)降低噪音:不锈钢波纹管具有良好的隔音性能,能够减少介质流动时产生的噪音。
它可以降低环境噪音污染,提供一个安静的工作环境。
2.特征:(1)耐高温:不锈钢波纹管由不锈钢材料制成,具有良好的耐高温性能。
它能够在高温条件下保持稳定的性能,不会发生变形或破裂。
(2)耐腐蚀:不锈钢波纹管具有优异的耐腐蚀性能,能够抵抗各种强酸、强碱和盐溶液的腐蚀。
它可以在恶劣的环境中使用,不会被腐蚀。
(3)良好的柔性:不锈钢波纹管具有较大的柔性和弯曲能力,能够适应各种复杂的管道布局和安装要求。
它可以轻松弯曲成所需角度,提高系统的连接性和可靠性。
(4)耐磨损:不锈钢波纹管具有较高的硬度和抗磨损性能,能够抵抗介质流动时对管道的冲蚀和磨损。
它可以延长系统的使用寿命,降低维护成本。
(5)吸振减震:不锈钢波纹管具有良好的吸振减震效果,能够吸收和减少系统中的振动和冲击。
它可以保护设备和管道免受振动和冲击的损害,提高系统的稳定性。
总之,不锈钢波纹管是一种具有弹性和多功能的金属管,能够传递介质、缓解振动、补偿变形和降低噪音。
它具有耐高温、耐腐蚀、良好的柔性、耐磨损和吸振减震的特征。
在工业领域的管道系统中得到广泛应用,为系统的运行和维护提供了重要保障。
金属波纹管的详细参数
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金属波纹管的详细参数金属波纹管的详细参数金属波纹管是一种挠性、薄壁、有横向波纹的管壳零件。
它既有弹性特性又有密封特性,在外力及力矩作用下能产生轴向、角向、侧向、及其组合位移,密封性能好。
在机械、仪表、石油、化工、电力、供热、机车、船舶、核工业、航空航天等许多工业领域得到了越来越广泛的应用。
金属波纹管的种类主要有金属波纹管、波纹膨胀节和金属波纹软管三种。
随着金属压力加工等技术的进步和各种结构波纹管的应用,相应产生了许多种制造波纹管的方法。
这些方法是液压成形、机械胀形、橡胶成形、旋压成形、滚压成形、焊接成形和电沉积成形等。
每种方法都有其独特的优点。
例如:液压成形可以获得综合性能较好的波纹管.滚压成形可以制造特大直径的波纹管;焊接成形可以获得弹性极好的波纹管;电沉积可以制造小直径和高情度的波纹管。
1.金属波纹管的几何参数金属波纹管的尺寸规格已按内径标准系列化,一般将金属波纹管内径或外径作为基本尺寸,其它结构参数作为相对尺寸。
当内径或外径确定后,壁厚、波距、波厚等等,均以内径或外径为基准按适当比例确定。
设计波纹管参数时要满足波纹管的性能要求,同时还要考虑波纹管的制造工艺性和结构稳定性。
1)波深系数k (也称胀形系数)波深系数k 是波纹管外径与内径之比,它是决定波纹管几何形状的一个重要参数。
在内径d 确定的情况下,k值越大,波纹的高度就越高。
k值影响着波纹管的性能和波纹管的成形工艺,波纹管的成形难度随着k值的增加而增加。
当k值增加到2时,液压成形波纹管就相当困难。
所以当k>= 2时,宜采用焊接波纹管。
液压成形波纹管,可分为浅波和深波两种,以波深系数k= 1.5为分界,k=1.3~1.5之间的波纹管称浅波纹管,波纹管成形较容易;k=1.6~1.9之间的波纹管称深波纹管,成形相对较难,有时需要两次成形。
同样内径尺寸的波纹管,深波纹管的刚度小,灵敏度高,允许位移大;浅波纹管的刚度大,灵敏度低,允许位移较小。
金属波纹管制造参数
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金属波纹管制造参数1.引言1.1 概述金属波纹管作为一种重要的工业管道材料,其制造参数的研究和应用已经受到了广泛的关注。
金属波纹管具有良好的柔性和可塑性,能够适应各种复杂的工况和环境要求。
它在石油化工、航空航天、冶金等领域发挥着重要作用。
本文旨在系统研究金属波纹管的制造参数,以期能够更好地满足工程项目的需求和提高产品的性能指标。
具体包括材料选择和波纹管的结构参数两个方面。
在材料选择方面,金属波纹管需要选择具有良好耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能的材料。
常用的材料有不锈钢、铜合金等。
针对不同的工况和介质,需要综合考虑材料的力学性能、化学性能和热性能等因素,以确保波纹管在长期使用中能够保持稳定的性能。
波纹管的结构参数对其使用性能具有重要影响。
主要包括波纹管的壁厚、波纹深度、波纹间距等参数。
这些参数的选择需要根据具体的应用场景和压力要求进行调整。
合理的结构参数能够提高波纹管的承载能力和耐压性能,同时也能够减小阻力,提高流体传输效率。
通过对金属波纹管制造参数的深入研究,可以优化其设计和制造过程,提高产品的性能指标和使用寿命。
同时,对未来金属波纹管的发展趋势进行展望,有助于推动相关技术的创新和应用的拓展。
本文将全面介绍金属波纹管制造参数的研究现状和应用前景,为相关领域的研究者和工程师提供有价值的参考和借鉴。
1.2 文章结构本文主要介绍了金属波纹管制造参数的相关知识。
文章结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包含了概述、文章结构和目的三个小节。
在概述部分,我们将对金属波纹管制造参数进行简要介绍,以便读者能够了解文章的背景和重要性。
文章结构部分将详细介绍文章各个章节的内容和顺序,以帮助读者更好地理解整篇文章的逻辑结构。
目的部分则明确了本文的写作目的,即希望通过对金属波纹管制造参数的研究,提供有助于相关行业生产的技术指导和参考。
正文部分着重介绍了金属波纹管的定义、应用以及其制造参数。
在2.1小节,我们将详细解释金属波纹管的定义和其在工业生产中的广泛应用,帮助读者全面了解金属波纹管的基本概念和功能。
1m 钢波纹管 手册
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1m 钢波纹管手册【最新版】目录1.钢波纹管手册概述2.钢波纹管的定义和分类3.钢波纹管的结构和材料4.钢波纹管的特点和优势5.钢波纹管的应用领域6.钢波纹管的安装和使用注意事项7.钢波纹管的维护和保养正文一、钢波纹管手册概述钢波纹管是一种利用波纹管的弹性变形特性,以金属钢为主要材料制成的管道。
它具有较高的强度、刚度和抗疲劳性能,广泛应用于各种工程领域。
本手册旨在介绍钢波纹管的相关知识,包括定义、分类、结构、材料、特点、优势、应用领域、安装使用注意事项以及维护保养等方面的内容,以期为钢波纹管的设计、施工、运营和维护提供参考。
二、钢波纹管的定义和分类钢波纹管是指以金属钢为基材,通过特定工艺制成的具有一定弹性变形能力的波纹状管道。
根据波纹形状和结构特点,钢波纹管可分为圆形波纹管、矩形波纹管、菱形波纹管等。
三、钢波纹管的结构和材料钢波纹管主要由波纹管本体、端部、接头等组成。
波纹管本体是管道的主体部分,具有波纹状结构;端部用于连接其他管道或设备;接头则是用于连接波纹管本体和端部的部件。
钢波纹管的材料主要为不锈钢、碳钢等金属材料。
四、钢波纹管的特点和优势钢波纹管具有以下特点和优势:1.高强度:钢波纹管具有较高的抗拉强度和耐压能力,能承受较大的内外压力。
2.良好的弹性性能:钢波纹管具有较好的弹性变形能力,能够吸收管道运行过程中的振动和位移。
3.抗疲劳性能强:钢波纹管在反复变形过程中具有较强的抗疲劳性能,保证管道在长期运行中的稳定性。
4.密封性能好:钢波纹管采用专用密封材料,具有良好的密封性能,防止介质泄漏。
5.广泛应用于各个领域:钢波纹管可用于市政工程、建筑工程、石油化工、航空航天等领域。
五、钢波纹管的应用领域钢波纹管广泛应用于以下领域:1.市政工程:排水、排污、给水、通风等;2.建筑工程:建筑排水、暖通空调、消防等;3.石油化工:输送油、气、水等介质;4.航空航天:航空航天器中的管道系统;5.其他领域:电力、通信、交通等。
波纹金属软管质量检验报告
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波纹金属软管质量检验报告一、材料检验1.外观检验检查软管表面是否有破损、变形、氧化等缺陷。
2.尺寸检验测量软管的长度、内径和外径是否符合规定标准。
3.材料成分检验采用化学分析方法检测软管的材料成分是否符合要求。
常见的成分检测项目有碳含量、硫含量、锌含量等。
二、力学性能检验1.拉伸试验测量软管在静态和动态负载下的拉伸性能,例如抗拉强度、屈服强度等。
2.压缩试验检测软管在静态和动态负载下的压缩性能,例如抗压强度、压缩变形等。
3.疲劳试验通过不同频率、幅值和环境条件下的循环加载,测试软管的疲劳寿命和疲劳强度。
三、密封性能检验1.压力试验在规定压力下进行密封性能试验,检测软管的耐压性能是否达到要求。
2.密封性试验针对软管连接接头进行密封性能试验,检测软管连接处是否有泄漏问题。
四、可靠性检验1.温度试验在极端高温和低温条件下进行试验,检测软管的耐温性能和尺寸稳定性。
2.耐腐蚀试验将软管暴露在腐蚀性介质中进行试验,检测软管的耐腐蚀性能。
3.其他试验根据实际使用要求,还可以进行软管的振动、冲击、耐磨等其他可靠性试验。
五、标志和包装检验1.标志检验检查软管是否标有正确的产品标志、规格、生产日期等信息。
2.包装检验检查软管的包装是否完好,是否符合国家相关标准要求。
六、成品检验对已经生产好的软管进行全面检查,确保无质量问题,并按照标准进行抽样检验。
以上是对波纹金属软管的质量检验的一些主要内容,通过合理的质检方案,可以有效地纠正和预防软管质量问题,保证产品的质量和可靠性。
金属波纹管的性能检测
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金属波纹管的性能检测不锈钢波纹软管不同于钢管,是一种柔性管状壳体,它是通过将优质奥氏体不锈钢管坯进行机械加工成型为波纹状的一种管道,其波纹形状包括螺旋形和环形。
燃气用不锈钢波纹管可分为两种,分别为连接用不锈钢波纹软管与输送用不锈钢波纹软管。
前者主要用于燃气灶具和燃气表前的引入管,可取代橡胶软管,解决胶管易破损、易脱落、寿命短等问题;后者主要用于室内燃气管道的连接,可取代焊接钢管,大大减少室内燃气管路系统的接头数量,同时降低施工难度。
燃气用不锈钢波纹软管作为室内燃气输送系统的重要组成部分,其安全性不容忽视。
除去波纹管与灶具的连接部分易产生燃气泄漏的危险外,波纹管本身的加工质量不达标也会产生危险。
本次对于不锈钢波纹软管的检测方案以国家标准《燃气输送用不锈钢波纹软管及管件》(GB/T 26002-2010)为基准,结合生产实际,确定了拉伸强度、扁平性、耐冲击性等11项指标,具体说明如下:1.拉伸强度拉伸强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值,也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。
拉伸强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力,拉伸试样在承受最大拉应力之前,变形是均匀一致的,但超出之后,金属开始出现缩颈现象,即产生集中变形;对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料,它反映了材料的断裂抗力。
符号为Rm(GB/T 228-1987旧国标规定抗拉强度符号为σb),单位为MPa。
拉伸强度材料在拉断前承受最大应力值。
当钢材屈服到一定程度后,由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力又重新提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达最大值。
此后,钢材抵抗变形的能力明显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此处试件截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂破坏。
钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或拉伸强度。
国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料拉伸强度的测定。
本次测试采用如图1所示拉伸强度试验装置,在长度小于500mm的原管两端,分别和管件连接固定,从连接好的管件一端注入0.3MPa(Ⅰ型)、0.1MPa(Ⅱ型)的空气,另一端按表2所示的拉伸负荷拉伸5min,然后保持静止1min,确认无裂纹、无泄漏。
波纹管结构与流体动力学性能研究

波纹管结构与流体动力学性能研究波纹管是一种常见的管道结构,其特点是管壁由波浪形状的金属板材制成。
波纹管能够具有较大的变形能力,因此在许多工业领域中得到了广泛的应用。
其中,液压系统领域是波纹管应用最为广泛的领域之一。
液压系统中的波纹管可以用于连接液压元件,如液压缸、油泵、阀门等。
在这些应用中,波纹管结构的特点以及其对流体动力学性能的影响显得尤为重要。
波纹管的结构波纹管的结构可以分为两类,一类是整体波纹结构,另一类是分段波纹结构。
整体波纹结构是指整个波纹管的壁面都由连续的波纹形状构成。
而分段波纹结构是指波纹管的壁面上分段地连接了不同形状的波纹板,以增加波纹管的表面刚度。
波纹管的结构决定了其对流体动力学性能的影响。
一般来说,整体波纹结构的波纹管比分段波纹结构的波纹管更具有易弯曲和可塑性的特点。
因此,整体波纹结构的波纹管在传递液压力的时候更加适用。
但是,整体波纹结构的波纹管相对脆弱,易受外界损伤。
分段波纹结构的波纹管则比较稳定,可靠性更高。
但是,分段波纹结构的波纹管的变形能力不如整体波纹结构的波纹管,会对流体的流动特性产生更大的影响。
波纹管的流体动力学性能波纹管复杂的结构和变形特性决定了它在液压系统中的重要性。
固定波纹管两端的情况下,波纹管在液压压力作用下会发生形变。
随着液压压力的增加,波纹管的形变程度也会增加,形变程度的大小会影响波纹管的流体动力学性能。
波纹管的形变会导致管壁的位置和方向发生变化,从而改变波纹管中流体的流动特性。
波纹管中的流动特性主要包括速度分布、压力分布和流量分布等。
波纹管对流体动力学性能的影响是复杂的,需要在不同的应用环境下进行研究。
在液压系统中,波纹管大多用于传递液压压力,因此其流体动力学性能的基本要求是具有较小的流体阻力。
流体阻力对于波纹管的应用来说是非常重要的因素。
较小的流体阻力能够保证系统的稳定性和可靠性。
因此,在研究波纹管的流体动力学性能时,需要考虑波形结构、波峰和波谷间距、壁厚等多种因素的影响。
金属波纹管介绍
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金属波纹管介绍一、特种波纹管是以开发研制液氢/液氧火箭发动机用金属波纹管、液氧/煤油火箭发动机、舰船用波纹管等军工技术为主而开发的产品。
产品特点是:耐压高、耐高低温、耐腐蚀、性能稳定。
我们通过各项技术和工艺的创新,研制出性能优异的高压金属波纹管,不仅满足了火箭发动机和核潜艇的需要,也为国内高压金属波纹管的发展做出了贡献。
已为许多企业提供高压金属波纹管,这些波纹管随同各种阀门一起在生产现场使用,使用质量很好,满足了各行业对波纹管阀门的需要。
1、金属波纹管的设计金属波纹管的设计是多参数设计,设计难度非常大。
波纹管的几何参数为:内径、外径、壁厚、层数、波距、波厚、波纹数、有效长度和端部结构等。
波纹管的性能参数为:位移、耐压力、刚度、寿命等。
根据设计输入条件进行几何参数和材料的初步设计,然后应用EJMA等设计公式对性能参数进行设计、评估,如果设计不满足要求,需要对部分参数进行重新设计,直到满足设计要求为止,在多数情况下,为了进行一项具体设计,需要在若干相互矛盾的设计要求中选择一个合理的、优化的方案。
优化设计的方向是保证压力、位移、温度的条件下,刚度尽可能小。
应用新材料.新结构提高波纹管的耐压能力和工作位移。
设计手段先进:可根据用户需要,应用先进的理论设计计算公式对波纹管进行优化设计规格全:内径Φ4mm~Φ260mm多波型:U型、S型等耐压高:0.001~24MPa多种材料:1Cr18Ni9Ti(321)0Cr18Ni10Ti0Cr18Ni9(304)00Cr17Ni14Mo2(316L)316TiGH625(Inconil625)GH4169(Inconil718)GH202Monel400等2、波纹管的性能简介波纹管的主要性能参数有刚度、位移、耐压力、有效面积。
本样本仅就前四项提供了有关数据,下面就刚度、位移:耐压力、温度四项进行具体说明。
1)刚度波纹管的刚度按载荷与位移性质不同可分:为轴向刚度、弯曲刚度、扭转刚度等。
钢波纹管涵洞受力与变形特性现场试验分析
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第 4期
乌 延 玲 等 : 波 纹 管 涵 洞 受 力 与 变形 特 性 现 场 试 验 分 析 钢
55 1
值 为 1 6 e 波 峰测 点 2和 测 点 3的压 应 变 量 较 大 , 0 ; 且 应力 值 出现 最 大值 2 a 波 峰处 测点 应 力 大 于 8MP ,
波 谷处 . A 断面 内侧 轴 向波峰 与波 谷处 应变 以压 应 A—
作, 钢板 屈服 强度 不小 于 2 5MP , 拉 强度 不小 于 3 5MP . 3 a抗 7 a 材料 防腐 采用 表 面热浸 镀锌 , 镀锌 量 大于
6 0g m , 0 / 平均 厚度 不小 于 6 m. 3p 连接 方式 采用 螺栓 法兰 轴 向连接 , 场安 装前 内外 涂涮 两遍 沥青 . 现
已基本 完善 , 其也 存在 弊端 : 础条件 要 求高 , 工周 期 长 , 工工 艺 控 制 不 当易 发 生开 裂 和 跳 车 , 但 基 施 施 寒
冷 地 区冻胀 病 害严重 , 期运 营及 养护 成本 高 等. 后 近年 来 , 波纹 管 涵洞 由于 具 有结 构 简 单 、 输 方便 、 钢 运 施工 工艺 易 控制 且对 基础 承载 力要 求不 高 、 施工 工期 短 、 境 影 响范 围 小 等特 点 , 环 已普 遍应 用 于 内蒙古
摘
要: 为搞 清公 路路基钢波 纹管涵洞在填 土荷载作用下 的受力与变形特 性 , 合工程实 际, 结 通过现场 试验 ,
研 究 其 在 路 基 填筑 过 程 中的 工 作 性 能 . 验 结 果 表 明 : 波 纹 管 涵 洞 内侧 主 要 承 受 压 应 力 , 侧 主要 承受 拉 应 试 钢 外 力 ; 大 填 土 高 度 时 , 、 应 力 均 在 3 a左 右 ; 面 内 、 侧 的 应 变 应 力 出 现 相 反 的 拉 压 变 化 规 律 , 涵 最 拉 压 0MP 断 外 且
金属波纹管知识 -回复

金属波纹管知识-回复什么是金属波纹管?金属波纹管是一种具有波状结构的金属管道,通常由不锈钢、铜和镍合金制成。
它的外观类似于一根卷起来的可伸缩的弹簧,能够在压力作用下发生伸缩变形。
由于其特殊的结构和材料,金属波纹管具备了许多独特的性能和应用领域。
金属波纹管的主要特点金属波纹管具有如下的特点:1. 压力承载能力强:金属波纹管由于其波状结构,能够承受较高的压力,能够满足不同工况下的使用需求。
2. 耐高温和耐腐蚀性好:金属波纹管通常由不锈钢等耐高温和耐腐蚀的金属材料制成,能够在高温和腐蚀介质中长时间稳定使用。
3. 良好的伸缩性和柔韧性:金属波纹管能够在受到压力或拉力作用下进行伸缩变形,适应管道系统的振动和位移。
4. 减震和降噪效果好:金属波纹管在管道系统中能够起到减震和降噪的作用,降低管道系统的振动和噪音。
5. 安装维护方便:金属波纹管具备较好的可塑性和可焊性,能够根据实际需求进行加工和安装,方便维护和更换。
金属波纹管的主要应用领域由于其独特的特点和性能,金属波纹管在许多领域得到了广泛的应用。
1. 石油和化工工业:金属波纹管能够承受高温和腐蚀介质,常被用于石油和化工工业中的管道系统,如输油管道、石油化工设备连接管道等。
2. 医疗器械:金属波纹管能够在高压力和高温度条件下进行可靠的波动,常被用于医疗器械,如高压氧舱、心脏机械等。
3. 空调和供暖系统:金属波纹管能够减少管道系统的振动和噪音,常被用于空调和供暖系统中的膨胀节、连接管道等。
4. 食品和制药行业:金属波纹管具有良好的耐腐蚀性和洁净性,常被用于食品和制药行业中的管道系统,如输送液体或气体的管道、混合搅拌设备等。
5. 汽车和航空航天工业:金属波纹管能够满足汽车和航空航天工业中对高温、高压和振动的要求,常被用于汽车排气系统、燃料供应系统、涡轮增压器等。
需要注意的使用要点使用金属波纹管时,需要注意以下要点:1. 定期进行检查和维护:金属波纹管在使用过程中,应定期检查和维护,确保其性能和安全可靠性。
阀门金属波纹管力学特性分析_计算模型

阀门金属波纹管力学特性分析_计算模型在对阀门用金属波纹管有限元结构分析的基础上, 比较了8 形和U 形金属波纹管承载和变形补偿能力。
研究表明, 对几何参数相同的8 形和U 形金属波纹管, 8 形金属波纹管承受内压的能力大于U 形金属波纹管, 而U 形金属波纹管承受轴向力的能力则大于8 形金属波纹管。
在相等的轴向力作用下, 8 形金属波纹管轴向补偿量较大, 但在各自最大轴向载荷作用下, U 形金属波纹管能达到的轴向补偿量更大。
金属波纹管具有位移补偿、减振降噪和密封的作用, 目前已被广泛应用于热力管线、工艺管线、阀门和压力容器等设备上[ 1] 。
金属波纹管的结构形式较多, 常用的有U 形和8 形金属波纹管等。
U 形金属波纹管一般用于补偿量较大的场合, 而8 形金属波纹管则主要用于压力较高的场合[ 2] 。
对金属波纹管应力应变的分析研究方法主要有解析法、工程近似法和数值分析法3 种, 其中工程近似法应用较为普遍[ 3] 。
随着计算机和计算数学的兴起, 以有限元分析方法为代表的数值分析技术正被越来越多地应用到波纹管的设计分析中[ 4~ 7] 。
但现有文献报道的对象几乎都以U 形金属波纹管为主, 对8 形金属波纹管的报道甚少。
文中采用有限元分析方法对阀门用8 形金属波纹管的力学性能进行分析, 研究8 形金属波纹管在拉伸、压缩、内压及其组合条件下的应力、应变分布情况, 并对几何结构参数相同的8 形和U 形金属波纹管在相同工作状态下的承载和变形补偿能力进行比较, 分析两者力学特性的差异。
1 金属波纹管阀门计算模型1. 1 金属波纹管阀门几何模型参照GB 16749 ) 1997 5压力容器波形膨胀节6[ 8] , 笔者选择了如图1 所示的2 种具有典型外形结构的U 形和8 形金属波纹管进行分析。
为了便于比较, 图1a 和图1b 中的波高h、筒体直边段长度l、波距w 、波数n、倒圆半径r 、波纹管壁厚D、波峰大圆弧半径R 和波纹管外径D 均取相同值, 即D =702 mm, h = 60 mm, D= 6 mm, l = 50 mm, w =69 mm, r = 14. 25 mm, R= 19. 67 mm, n= 8。
金属波纹管材料的力学性能
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金属波纹管材料的力学性能吕辉;宋固全;谢帮华;扶名福【期刊名称】《南昌大学学报(理科版)》【年(卷),期】2016(040)002【摘要】针对现有的薄壁波纹管材料,从薄壁波纹管特性入手,基于测试试验、模型试验、有限元等方法进行了受力分析阐述并相互验证得出薄壁波纹管作为空心无梁楼盖内腔的可行性,并讨论了施加荷载后3个不同阶段裂缝和挠度之间的不同厚度薄壁波纹管关系,并分析出其弹性阶段强度和屈服强度供结构设计使用。
在分析其不足之处的同时也对未来的研究工作做出了展望。
%In view of the existing thin wall corrugated pipe materials,this paper from the corrugated thin-walled tube characteristics of based on test,model test and finite element method is carried out by the force analysis and mutual verification that thin wall corrugated pipe as hollow no beam floor is arranged in the inner cavity of the feasibility,and discusses the application of relationship between load after three differ-ent stages of crack and deflection of different thickness thin-wall corrugated pipe,and the analysis of the elastic strength and yield strength of structure design for use.In the analysis of its shortcomings,but also to the future research work.【总页数】6页(P137-142)【作者】吕辉;宋固全;谢帮华;扶名福【作者单位】南昌大学建筑工程学院,江西南昌330038; 江西经济管理干部学院,江西南昌 330088;南昌大学建筑工程学院,江西南昌 330038;南昌工程学院,江西南昌 330099;南昌工程学院,江西南昌 330099【正文语种】中文【中图分类】G255.2;G353.1【相关文献】1.道路涵洞新型施工材料——金属波纹管涵的科学应用 [J], 韩红2.温度对机械密封金属波纹管力学性能的影响 [J], 韩燕;王淮维3.机械密封中的金属波纹管材料 [J], 关家麒4.温度梯度对金属波纹管力学性能影响分析 [J], 王闯;顾卫国;王德忠;李钰5.焊接金属波纹管材料的性能测试 [J], 阿斯耶姆·肖开提;刘焕海因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
不锈钢金属波纹软管详细参数
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不锈钢金属波纹软管详细参数
不锈钢金属波纹软管是一种用于输送各种介质的管道连接元件,主要由内层管材、外层管材和波纹管材组成。
该软管具有极强的抗压能力和较高的柔韧性,同时还具有很好的耐高温、抗腐蚀和耐磨损性能,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、航空航天等行业。
以下是不锈钢金属波纹软管的详细参数:
1.管材材质:
不锈钢波纹管:采用优质的不锈钢材料(如304、316L等),具有良好的耐腐蚀性能和高强度。
2.内径和外径:
内径范围:3mm - 300mm
外径范围:8mm - 400mm
3.波纹管的结构:
波纹管可分为两种结构:单层波纹和多层波纹。
单层波纹由一层不锈钢带制成,多层波纹由多层不锈钢带叠加制成。
4.波纹管的螺距和深度:
螺距范围:2mm - 50mm
深度范围:0.25mm - 2.0mm
5.波纹管的长度:
根据客户要求,波纹管的长度可以按照标准长度提供,也可以根据用户需要定制。
6.承压能力:
7.耐温性能:
8.连接方式:
9.应用领域:
10.标准和认证:
以上是不锈钢金属波纹软管的详细参数,这种管道连接元件具有良好的性能和可靠的安全性,能够满足不同行业的需求。
在选择和使用时,需根据实际工作条件和介质特性进行合理的选择。
不锈钢波纹管的性能特点
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不锈钢波纹管的性能特点1、传热系数高波纹管换热器是依靠独特的传热元件-波节管来实现的。
波节管特殊的波峰与波谷设计,能够有效地破坏气体的速度边界层,增加扰动,形成附加涡流;另外,管内水在流动时由于管截面连续不断地突变,已经使水流速度达到湍流状态(Re=1.4Xl(H)。
由此可见,波纹管已经实现了双侧强化传热机制,即使在流速很小的情况下,流体在管内外也均可形成强烈扰动,这样便大大提高了换热管的传热系数,其传热系数比传统光管高2-3倍。
2、换热面积大波纹管由于特有的波形设计,在其管内外形成独有的波纹表面,不仅提高了传热系数,也扩大了传热面积。
其传热面积与普通光管相比较,在长度与直径(中径)相同时,其表面积为光管的1.5倍以上。
3、耐腐蚀不锈钢波纹管的材质为不锈钢,因此,不锈钢波纹管拥有不锈钢材料优良的耐腐蚀性能。
不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。
其耐腐蚀性能主要取决于其中的合金元素铬,当钢中含铬量达到12%左右时,铬与腐蚀介质中的氧作用,在钢表面形成一层很薄的氧化膜(钝化膜),可阻止钢的基体进一步腐蚀。
4、不易结垢和堵塞波纹管在工作过程中,一方面管内外介质始终处于高度湍流状态,使得介质中的固体微粒难以沉积结垢;即使有少量微粒沉积,由于介质对管壁强烈的冲刷作用,也不易形成大块污垢。
另一方面受介质温差影响,波节管会产生微量的轴向伸缩变形,管内外的曲率会随之频繁变化,由于垢层和波节管的线膨胀系数相差很大,所以污垢和换热管之间会产生较大的拉脱力,即使有水垢沉着也会因此破裂而自动脱落,从而使换热器始终保持持久、高效的换热性能。
由于不易结垢,便可以保持管路通道畅通,压降小、节能效果明显,也不存在堵塞问题。
5、有良好的弹性和韧性,适用性强由于不锈钢波纹管的壁厚较薄以及独特的波节设计,使其具有良好的弹性和韧性,所以不锈钢波纹管制作冷凝换热器结构紧凑、既小又轻,且加工制作工艺简单,制作成本低。
谈公路钢波纹管涵洞施工力学性能

谈公路钢波纹管涵洞施工力学性能【摘要】为分析公路钢波纹管涵洞在施工阶段的受力与变形特性,文章选取公路中通用的混凝土盖板涵洞和圬工拱涵洞,对比分析三类涵洞在施工阶段中涵洞及路面的力学性能。
建立三种涵洞的数值模型,分析各施工阶段的应力和变形值。
通过对数据处理分析得出:钢波纹管自身强度高,周围土体结构的变形主要有钢波纹管承担,钢波纹管的应力较大,但是由于钢波纹管自身结构的稳定性强,有效提高了路面平整度。
【关键词】公路工程;钢波纹管涵洞;数值模拟;施工过程;力学性能涵洞作为连接公路工程两侧水系、交通的建筑结构,在减小公路对于两侧环境的隔离方面起到重要的作用。
目前公路工程中,应用较多的涵洞材质为钢筋混凝土和圬工砌体[1]。
涵洞建设趋于标准化,其设计和施工工艺已日益成熟。
但是目前应用较多的混凝土和浆砌块石涵洞,主要有以下不足:对于基础要求较高以避免不均匀沉降、浆体凝固需要一定的时间导致过程施工周期长、混凝土和浆体结构易发生损伤导致交通不顺畅、寒冷地区和沿海地区结构冻涨腐蚀、以及运营时期的结构养护等。
钢波纹管涵的出现弥补了这些不足,波纹管作为柔性结构,有良好的变形协调性,整体性较强。
在承受周围土体作用时,自身的圆形截面形成一个稳定的封闭区间,有较强的抵抗变形的能力,且各部分结构构造不存在应力集中,避免局部结构损伤导致整体性能的丧失,因此在特殊地质条件下也能正常使用,具有较为广泛的应用前景[2-4]。
国内外大量学者已对钢波纹管的使用形式、受力特征、以及特殊地区的建设进行深入的研究[5]。
本文结合具体工程,通过对比钢波纹管涵洞与按照标准图设计的混凝土盖板涵洞、圬工拱涵的数值模拟,考虑施工阶段,对比分析三类涵洞施工过程中的受力特征,为公路工程中钢波纹管涵洞的应用提供借鉴。
1涵洞工程概况1.1钢波纹管涵洞钢波纹管尺寸为:波距200mm,波高55mm,波峰波谷半径53mm,厚度3mm,半径r=0.85m,钢波纹管材质为Q235型号钢。
金属波纹管的性能检测

金属波纹管的性能检测不锈钢波纹软管不同于钢管,是一种柔性管状壳体,它是通过将优质奥氏体不锈钢管坯进行机械加工成型为波纹状的一种管道,其波纹形状包括螺旋形和环形。
燃气用不锈钢波纹管可分为两种,分别为连接用不锈钢波纹软管与输送用不锈钢波纹软管。
前者主要用于燃气灶具和燃气表前的引入管,可取代橡胶软管,解决胶管易破损、易脱落、寿命短等问题;后者主要用于室内燃气管道的连接,可取代焊接钢管,大大减少室内燃气管路系统的接头数量,同时降低施工难度。
燃气用不锈钢波纹软管作为室内燃气输送系统的重要组成部分,其安全性不容忽视。
除去波纹管与灶具的连接部分易产生燃气泄漏的危险外,波纹管本身的加工质量不达标也会产生危险。
本次对于不锈钢波纹软管的检测方案以国家标准《燃气输送用不锈钢波纹软管及管件》(GB/T 26002-2010)为基准,结合生产实际,确定了拉伸强度、扁平性、耐冲击性等11项指标,具体说明如下:1.拉伸强度拉伸强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值,也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。
拉伸强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力,拉伸试样在承受最大拉应力之前,变形是均匀一致的,但超出之后,金属开始出现缩颈现象,即产生集中变形;对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料,它反映了材料的断裂抗力。
符号为Rm(GB/T 228-1987旧国标规定抗拉强度符号为σb),单位为MPa。
拉伸强度材料在拉断前承受最大应力值。
当钢材屈服到一定程度后,由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力又重新提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达最大值。
此后,钢材抵抗变形的能力明显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此处试件截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂破坏。
钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或拉伸强度。
国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料拉伸强度的测定。
本次测试采用如图1所示拉伸强度试验装置,在长度小于500mm的原管两端,分别和管件连接固定,从连接好的管件一端注入0.3MPa(Ⅰ型)、0.1MPa(Ⅱ型)的空气,另一端按表2所示的拉伸负荷拉伸5min,然后保持静止1min,确认无裂纹、无泄漏。
钢波纹管涵的构造及特性

钢波纹管涵的构造及特性1 构造形式钢波纹管涵一般具有管涵、拱涵及管拱涵三种基本形式,连接的形式多为栓接、铆接及套接,工程实际应用过程中一般以管涵的形式居多;当波纹管涵直径为3O~150 cm 时,多采用直径相同的两片半圆拼接而成,若直径大于150 cm 时多采用多片拼接而成,连接的形式常为栓接。
2 受力特性(1) 变形能力强钢波纹管涵是一种柔性结构,波纹管在结构上具有横向补偿位移的优良特性,可充分发挥钢材抗拉性能强、变形性能优越的特点,具有较大的抗变形和抗沉降能力,能够避免上部构造物破坏等问题,因而避免了桥台跳车现象,提高了行车的舒适度与安全性,解决了由于圬工涵洞的沉降与路基的沉降不一致的问题。
(2) 耐久性好钢波纹管涵一般采用工厂加工制作,出厂前涵管及配套附件均经过热浸镀锌处理,每一道制作工序都有严格的质量检测把关,运至施工现场后,在工地现场对其涂刷沥青,进一步加强对其外观的保护防腐,以增强其设计使用年限,后期运营过程中还可根据具体情况在管内壁增涂沥青涂层对其加强养护,相比传统圬工涵洞具有耐久性好、养护费用低、重建率低等优点。
(3) 施工简单、周期短采用钢波纹管施工工期短,土建与型材安装可分开实施,然后进行整体拼装。
钢波纹管涵相比钢筋混凝土涵,可节省工期近1 个多月,以长10 m 的构造物为例:整装式波纹管现场安装时间约为0.5 d ,回填时间约为1 d ;拼装式波纹管涵现场拼装时间约为d ,回填时间约为3 d ;若采用圬工构造物,修建时间一般为30 d 左右,且施工工序繁琐,耗费大量的物力、人力,当涵洞处于重要路段时,其施工时间长将直接影响到该段路的施工畅通,而采用钢波纹管可以保证提前1个月的通车需求,所产生的经济效益是无可比拟的,此外采用钢波纹管现场安装方便,一般采用螺栓连接,安装只需简单的安装工具,可以全部采用人工安装,不需使用大型设备。
(4) 生态破坏少、环保钢波纹管涵主体全部用钢材制成,只是构造物的洞口部分使用一些片石等建材,采用钢波纹管减少或根本舍弃了常规建材,如水泥、黄砂、石子、木材的使用,对周围施工环境的破坏少,利于环保。
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摘要:提出采用截面参数分析法与有限元数值模拟相结合的方法对钢波纹管受力变形进行计算 分析. 将截面参数分析法所得计算结果与美国 A S T M 规范对比, 验证了截面参数分析法的有效 性. 根据截面参数计算结果将钢波纹管道等效为实壁管道, 并在此基础上对应不同工况建立有限 元数值模型, 进一步研究了钢波纹管道在填土施工过程中的变形与内力特性, 总结了其力学性能 与填土高度、 管道规格的对应关系和钢波纹管道设计中的建议管道规格. 最终根据钢波纹管道施 工现场工况, 对管周土体竖向土压力及管道环向应变进行计算, 通过与现场实测数据对比, 验证 了该方法模拟钢波纹管管土相互作用的有效性. 研究表明所提出的钢波纹管分析方法简便准确, 并能很好地再现钢波纹管道的力学特性. 关键词:钢波纹管道; 等效方法; 力学性能; 现场施工 中图分类号:U 1 7 5 . 2 ㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号: 1 0 0 1- 0 5 0 5 ( 2 0 1 7 ) 0 6 1 1 8 7 0 8
第4 7卷第 6期 2 0 1 7年 1 1月
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东 南 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
J O U R N A LO FS O U T H E A S TU N I V E R S I T Y( N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n )
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V o l . 4 7N o . 6 N o v . 2 0 1 7
1 ( I n s t i t u t eo f G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g ,S o u t h e a s t U n i v e r s i t y ,N a n j i n g2 1 0 0 9 6 ,C h i n a )
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2
A b s t r a c t :A c o m b i n e dm e t h o do ft h es e c t i o n a l c h a r a c t e r i s t i ca n a l y s i sa n dn u m e r i c a l s i m u l a t i o ni s p r o p o s e dt oa n a l y z et h em e c h a n i c a l a n dd e f o r m a t i o np r o p e r t i e s o f c o r r u g a t e ds t e e l p i p e s .T h e a n a l y s i s r e s u l t s w e r ei na g r e e m e n t w i t hA S T Ms p e c i f i c a t i o n s ,w h i c hp r o v e dt h ee f f e c t i v e n e s s o f t h es e c t i o n a l c h a r a c t e r i s t i ca n a l y s i s .B ye q u i v a l e n t l yt r a n s f o r m i n gc o r r u g a t e dp i p e s t os o l i dw a l l p i p e s b a s e d o nt h es e c t i o n a l c h a r a c t e r i s t i ca n a l y s i s r e s u l t s ,a s e r i e s o f f i n i t e e l e m e n t m o d e l s c o r r e s p o n d i n gt od i f f e r e n t f i e l dc o n d i t i o n s w e r e e s t a b l i s h e dt oi n v e s t i g a t e t h e d e f o r m a t i o na n di n t e r n a l f o r c e o f c o r r u g a t e d s t e e l p i p e s a s w e l l a s t h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nm e c h a n i c a l p r o p e r t i e s a n ds p e c i f i c a t i o n s o f p i p e s i nt h e ,r e c o m m e n d e ds p e c i f i c a t i o n s o f c o r r u g a t e ds t e e l p i p e s w e r ep u t f o r w a r d . c o n s t r u c t i o np r o c e s s .A l s o F i n a l l y ,t h er e s u l t s o f t h en u m e r i c a l m o d e l w e r ec o m p a r e dw i t ht h em e a s u r e dv e r t i c a l e a r t hp r e s s u r e a r o u n dp i p e s a n dh o o ps t r a i n s o f p i p e s i nt h e f i e l d ,d e m o n s t r a t i n gt h a t t h e c o m b i n e dm e t h o di s e f f e c t i v ef o r c o r r u g a t e dp i p e d e s i g n .T h e p r o p o s e da n a l y s i s m e t h o di s c o n v e n i e n t a n dc a nw e l l r e f l e c t t h e m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f c o r r u g a t e ds t e e l p i p e s . K e yw o r d s :c o r r u g a t e ds t e e l p i p e ;e q u i v a l e n t m e t h o d ;m e c h a n i c a l p r o p e r t y ;f i e l dc o n s t r u c t i o n ㊀㊀钢波纹管因施工快捷、 经济的特点逐渐被工程 界接受, 一些科研人员也开始针对钢波纹管的力学 1 ] 性能进行研究. 蒋雪梅等 [ 采用 A N S Y S通用程序 中的 S h e l l 9 3单元沿波长方向对管道波纹直接进行 等分以模拟波纹并建立数值模型进行分析; 韩晓 [ 2 ] 强 将半波长波纹管划分为五节点, 波纹管模型 划分为三角形的小网格研究了钢波纹管道的受力 3 ] 情况; 王艳丽等 [ 采用薄壳理论对钢波纹管道进
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1- 0 5 0 5 . 2 0 1 7 . 0 6 . 0 1 7
钢波纹管的力学性能分析
尤㊀?1㊀缪林昌1㊀ 董冬冬2
1 ( 东南大学岩土工程研究所,南京 2 1 0 0 9 6 ) ( 上海市政工程设计研究总院( 集团) 有限公司,上海 2 0 0 0 9 2 ) 2
A n a l y s i s o nme c h a n i c a l p r o p e r t yo f c o r r u g a t e ds t e e l p i p e s
1 1 2 Y o uQ u a n ㊀ Mi a oL i n c h a n g ㊀D o n gD o n g d o n g