描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787122127952
钢丝缠绕增强塑料复合管是以热塑性塑料高密度聚乙烯为基体,以高强度钢丝倾角错绕而成的网状骨架为增强体,钢丝与塑料之间采用高性能树脂黏结而成的钢塑复合结构,具有生产效率高、结构可设计性强、承载能力强、耐腐蚀性好、耐磨性优良、性价比高、质量轻和运输安装方便等优点,应用前景广阔。
全书分9章,系统地介绍了钢丝缠绕增强塑料复合管用材料、力学响应特性、失效模式、寿命预测方法、设计方法、连接技术、制造工艺和性能检测方法,学术性和实用性并重,既给出了建模过程和深入的理论分析,又附有大量实用的图表和实例。
本书可供从事管道研究、设计、制造、安装、使用、检验、安全监察人员,以及高等学校相关专业师生参考。
1绪论
1.1概述
1.1.1管道的发展
1.1.2复合管的发展动态
1.1.3复合管的分类、结构与特点
1.1.4复合管力学行为研究现状
1.2钢丝缠绕增强塑料复合管
1.2.1基本结构
1.2.2基本特性
1.2.3应用领域
1.2.4研究进展
1.2.5发展前景
参考文献
2钢丝缠绕增强塑料复合管用材料
2.1钢丝
2.1.1品种和性能
2.1.2性能要求
2.2高密度聚乙烯
2.2.1等级与命名
2.2.2性能要求
2.2.3测试方法
2.3黏结材料
2.3.1黏结原理
2.3.2性能要求
2.3.3测试方法及破坏类型
参考文献
3钢丝缠绕增强塑料复合管弹性特性
3.1基本假设和模型简化
3.2单层板弹性系数
3.2.1回形模型法
3.2.2串并联模型
3.2.3Halpin.Tsai经验公式
3.2.4不同模型的分析比较
3.3单层板任意方向的弹性特性
3.4复合层弹性特性
3.5PSP整体弹性特性
3.5.1内外层柔度及刚度矩阵
3.5.2整体弹性特性分析
3.5.3钢丝缠绕角度对管材刚度的影响
参考文献
4钢丝缠绕增强塑料复合管的应力和强度
4.1PSP应力分析
4.1.1弹性应力分析
4.1.2黏弹性应力分析
4.1.3试验研究
4.2爆破压力预测
4.2.1理论模型
4.2.2爆破试验
4.2.3分析与讨论
参考文献
5钢丝缠绕增强塑料复合管的稳定性
5.1短时稳定性
5.1.1理论模型
5.1.2有限元分析
5.1.3试验研究
5.1.4结果分析与讨论
5.2长时稳定性
5.2.1理论模型
5.2.2试验研究
5.2.3结果分析与讨论
参考文献
6钢丝缠绕增强塑料复合管的端部鼓胀失效分析
6.1PSP端部钢丝拔脱模型
6.1.1基本假设
6.1.2端部界面应力分布
6.1.3钢丝拉拔力学模型
6.1.4实际钢丝拔脱过程
6.2钢塑界面的拉伸剥离性能
6.2.1材料与试样
6.2.2测试方法与测试装置
6.2.3界面剥离试验过程
6.2.4结果分析与讨论
6.3钢塑界面拉拔性能
6.3.1材料与试样
6.3.2测试方法与测试装置
6.3.3钢丝拉拔试验过程
6.3.4试验结果分析
6.4端部鼓胀失效分析
6.4.1失效机理分析
6.4.2鼓胀失效的影响因素
参考文献
7钢丝缠绕增强塑料复合管设计
7.1PE管设计
7.1.1标准化结构设计方法
7.1.2内压承载能力的确定
7.2PSP的设计
7.2.1失效模式
7.2.2设计准则
7.2.3设计方法
7.2.4设计实例
7.3PSP的优化设计
7.3.1优化概述
7.3.2结构优化设计
参考文献
8钢丝缠绕增强塑料复合管的制造与检测
8.1制造工艺
8.2原材料性能检测
8.2.1钢丝
8.2.2基体材料
8.2.3黏结材料
8.3产品性能检测
8.3.1渗水试验
8.3.2耐压试验
8.3.3长时性能检测方法
参考文献
9钢丝缠绕增强塑料复合管的连接
9.1电熔连接
9.1.1塑料熔接原理
9.1.2电熔接头
9.1.3电熔管件
9.1.4电熔焊接设备
9.1.5焊接工艺
9.2法兰连接
9.2.1塑料法兰
9.2.2钢制法兰
参考文献
钢丝缠绕增强塑料复合管(以下简称PSP)是我国拥有自主知识产权的高新技术产品。它是以热塑性塑料高密度聚乙烯为基体,以高强度钢丝倾角错绕而成的网状骨架为增强体,钢丝与塑料之间采用高性能树脂黏结而成的钢塑复合结构。PSP独特的结构不仅使它集钢管的高强度与塑料管的耐腐蚀性两种优点于一体,还克服了金属板骨架增强塑料复合管易脱层等缺陷。PSP生产效率高,结构可设计性强,并具有承载能力强、耐腐蚀性好、耐磨性优良、性价比高、质量轻和运输安装方便等优点。从21世纪初期问世至今,已在市政工程、民用建筑、医药化工、农业和煤化工等行业中广泛应用,产生了显著的社会效益和巨大的经济效益。
在国家高技术研究发展计划(863计划)重点项目课题(2009AA044801)、国家科技支撑计划项目课题(2006BAK02B01)、教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET?04?0526)、教育部博士点专项科研基金(20050335065)、中国博士后科学基金资助项目(20090461356)、浙江省新世纪高等教育教学改革一类项目(yb09010)、温州工业科技研究开发项目(G2004034)等项目和高压过程装备与安全教育部工程研究中心的持续资助下,经过近10年的努力,浙江大学求是特聘教授郑津洋博士领衔的科技创新团队对PSP力学响应特性、失效模式、寿命预测方法、连接技术等进行了系统深入的研究,解决了PSP设计、制造和检验中的若干关键问题。但研究成果散见于学位论文和国内外学术期刊论文,至今还没有一本从材料性能、结构原理、设计理论到制造工艺,系统反映PSP研究成果的专著。从事管道设计、制造、安装、使用、检验、安全监察和研究的各类人员,高等学校的高年级学生、研究生及教师,多年来一直盼望有这样一本专著。为此,著者撰写了本书,力图在书中不仅阐明思路、介绍原理、展示效果,而且反映最新研究成果,以飨读者。
全书共分9章,第1章为综述部分,介绍PSP的研究进展和发展前景;第2章介绍PSP用材料及其性能;第3~第7章讨论PSP的力学响应特性、失效机理、设计方法;第8章阐述PSP的生产工艺和性能检测方法;第9章介绍PSP的常用连接方式。本书理论分析、数值模拟和试验研究紧密结合,互相补充、互相印证,既给出了建模和分析推理过程,又附有大量实用的图、表和实例。此外,本书还展现了复合管道技术的最新进展,以推动有关技术的工程应用。
本书是郑津洋教授团队有关PSP管研究成果的系统总结。为了反映复合管道的研究成果,在本书中收集了不少国内外公开发表的论文和资料。这些资料为本书的写作提供了丰富的“食粮”和新鲜“血液”,使著者受益匪浅。对这些资料的作者,著者一并表示感谢。
郑津洋教授的博士研究生李翔、施建峰,以及硕士研究生卢玉斌、林秀锋、朱彦聪、高永建、郝宇杰、李雅娴,在攻读学位期间从不同角度研究了PSP的性能,为本书提供了许多宝贵的素材。马津津、饶静、师俊、钟思嘉、侯东圣等在本书图表加工、校对方面付出了辛勤劳动。本书撰写过程中,得到浙江大学求是讲座教授王玉明院士、苏义脑院士,合肥通用机械研究院院长陈学东教授的悉心指导,得到浙江省过程装备与安全重点科技创新团队陈志平、叶笃毅、徐平、刘鹏飞、赵永志、杨健、马利、叶建军,煌盛集团有限公司邵泰清、邵汉增、李广忠、陈德福、何小莲、蒋自群、董华章,以及庆发实业有限公司的陈贤朋的热情支持与帮助。著者在此也一并表示感谢。
限于著者水平,虽经努力,书中恐仍有不妥甚至错误之处,敬请读者批评指正。
著者
2011年10月于求是园
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