负压作用下 PVC-U 管失稳因素的分析

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2016年第4期北京时间：

作者：郝忠文, 李明思, 王艳云

单位：（石河子大学水利建筑工程学院，新疆 石河子，832003）

摘要：为了研究薄壁PVC-U在管内负压作用下失稳破坏的因素，选用规格为Φ160×3.2(mm)/0.32MPa和Φ160×3.5(mm)/0.4MPaPVC-U管进行了管道负压破坏试验，并进行破坏过程的数值模拟。试验及模拟结果表明：造成PVC管道负压破坏的原因是管壁环向压应力超出屈服应力时，管壁材料破坏，管壁纵断面旋转，表现出管壁结构失稳变形；管壁弯曲应力的增加是造成环向压应力增大的重要原因；管道的失稳压力随着径厚比和初始椭圆率的增大而显著减小，也随管长的增加而减小；对于壁厚为3.2mm的管道，管长超过1.2m时将会负压(-0.1MPa)失稳，而对于壁厚为3.5mm的管道，管长超过1.4m时将会负压失稳。研究结果为合理的进行管道加固提供理论依据。

关键词：PVC-U 管道；管壁失稳；负压试验；数值模拟

基金资助：“兵团英才”培训项目，石河子大学校企合作项目（Z200901)