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题名基于有限元技术的钢丝缠绕高压软管增强层优化设计
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作者
赵树峰
李攀辉
阎科
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机构
河南工业大学漯河工学院
河南省工程机械液压软管工程技术研究中心
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出处
《化工设备与管道》
北大核心
2025年第1期76-82,共7页
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文摘
针对钢丝缠绕高压软管结构在长度方向具有周期性变化的特点,采用ANSYS软件的参数化建模技术,使用梁单元BEAM188和体单元SOLID186分别对软管的钢丝增强层和橡胶层进行单元划分,采用线接触单元CONTA176和目标单元TARGE170分别模拟软管增强层中不同钢丝层之间的连接关系,并以此为基础建立了软管长度方向代表性体积单元(RVE)细观力学有限元模型。利用该模型求解出软管爆破失效时的应力和位移分布云图,使用软件的参数扫描技术分析了钢丝缠绕角度的变化对软管钢丝层最大应力的影响规律,按照第一强度理论的失效准则对软管的爆破压力进行了数值计算预报,并通过试验验证了软管有限元模型计算结果的精度。最后,基于ANSYS软件的多目标优化设计模块,采用响应曲面算法对软管各层钢丝缠绕角度等结构参数进行了优化设计,优化后的软管爆破压力与初始结构的爆破压力相比提高16.33%。
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关键词
钢丝缠绕高压软管
钢丝增强层
有限元技术
优化设计
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Keywords
steel wire wound hydraulic hose
skeleton layer
finite element analysis
optimal design
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分类号
TQ055.8
[化学工程]
TH49
[机械工程—机械制造及自动化]
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