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1绪论1

1.1概述1

1.1.1管道的发展1

1.1.2复合管的发展动态2

1.1.3复合管的分类、结构与特点4

1.1.4复合管力学行为研究现状9

1.2钢丝缠绕增强塑料复合管20

1.2.1基本结构20

1.2.2基本特性21

1.2.3应用领域22

1.2.4研究进展22

1.2.5发展前景27

参考文献27

2钢丝缠绕增强塑料复合管用材料38

2.1钢丝38

2.1.1品种和性能38

2.1.2性能要求39

2.2高密度聚乙烯39

2.2.1等级与命名39

2.2.2性能要求42

2.2.3测试方法44

2.3黏结材料46

2.3.1黏结原理46

2.3.2性能要求48

2.3.3测试方法及破坏类型48

参考文献50

3钢丝缠绕增强塑料复合管弹性特性52

3.1基本假设和模型简化52

3.2单层板弹性系数54

3.2.1回形模型法54

3.2.2串并联模型57

3.2.3 Halpin-Tsai经验公式60

3.2.4不同模型的分析比较61

3.3单层板任意方向的弹性特性62

3.4复合层弹性特性64

3.5 PSP整体弹性特性65

3.5.1内外层柔度及刚度矩阵66

3.5.2整体弹性特性分析66

3.5.3钢丝缠绕角度对管材刚度的影响67

参考文献70

4钢丝缠绕增强塑料复合管的应力和强度71

4.1 PSP应力分析71

4.1.1弹性应力分析71

4.1.2黏弹性应力分析74

4.1.3试验研究84

4.2爆破压力预测90

4.2.1理论模型90

4.2.2爆破试验92

4.2.3分析与讨论92

参考文献94

5钢丝缠绕增强塑料复合管的稳定性95

5.1短时稳定性95

5.1.1理论模型95

5.1.2有限元分析102

5.1.3试验研究106

5.1.4结果分析与讨论110

5.2长时稳定性114

5.2.1理论模型114

5.2.2试验研究118

5.2.3结果分析与讨论119

参考文献123

6钢丝缠绕增强塑料复合管的端部鼓胀失效分析124

6.1 PSP端部钢丝拔脱模型124

6.1.1基本假设124

6.1.2端部界面应力分布125

6.1.3钢丝拉拔力学模型129

6.1.4实际钢丝拔脱过程131

6.2钢塑界面的拉伸剥离性能131

6.2.1材料与试样131

6.2.2测试方法与测试装置131

6.2.3界面剥离试验过程132

6.2.4结果分析与讨论132

6.3钢塑界面拉拔性能135

6.3.1材料与试样135

6.3.2测试方法与测试装置136

6.3.3钢丝拉拔试验过程136

6.3.4试验结果分析137

6.4端部鼓胀失效分析138

6.4.1失效机理分析138

6.4.2鼓胀失效的影响因素139

参考文献139

7钢丝缠绕增强塑料复合管设计140

7.1 PE管设计140

7.1.1标准化结构设计方法140

7.1.2内压承载能力的确定144

7.2 PSP的设计145

7.2.1失效模式145

7.2.2设计准则147

7.2.3设计方法148

7.2.4设计实例148

7.3 PSP的优化设计150

7.3.1优化概述150

7.3.2结构优化设计153

参考文献154

8钢丝缠绕增强塑料复合管的制造与检测155

8.1制造工艺155

8.2原材料性能检测157

8.2.1钢丝157

8.2.2基体材料158

8.2.3黏结材料158

8.3产品性能检测159

8.3.1渗水试验159

8.3.2耐压试验159

8.3.3长时性能检测方法161

参考文献164

9钢丝缠绕增强塑料复合管的连接165

9.1电熔连接165

9.1.1塑料熔接原理165

9.1.2电熔接头165

9.1.3电熔管件166

9.1.4电熔焊接设备167

9.1.5焊接工艺169

9.2法兰连接171

9.2.1塑料法兰171

9.2.2钢制法兰172

参考文献174