预应力结构的数字缠绕理论和方法

【作者】 费小琛； 颜永年； 祁鹏； 卢清萍；

【机构】 清华大学机械工程系；

【摘要】 随着重型设备疲劳问题的突出,预应力钢丝缠绕结构的承载机架和超高压缠绕缸的应用越来越普遍。然而,重型设备中许多形状不规则的复杂缠绕结构无法采用根据弹性理论建立起来的方法来计算缠绕施工中所产生的预应力和预应变。为此,此文建立一套全新的设计计算方法对不规则缠绕结构进行预紧施工数字分析。论文建立了一个反映缠绕过程的动态模型并使用有限元工具来分析缠绕时每一层钢丝对结构所施加的预紧力,对缠绕过程进行预紧模拟,形成一套完整的适用于不规则结构预应缠绕的设计计算方法——数字缠绕法。该方法可以广泛应用于任何采用预应力缠绕的结构,特别是不规则形状的缠绕结构。此方法操作简便、精度高,可以取代传统的非常复杂的实物缠绕预紧模拟实验。论文通过一个实例来说明数字缠绕法的设计过程,该实例说明所提出的预应力结构数字缠绕理论和方法的正确性和实用性。更多还原