基于Struik模型的聚乙烯管道蠕变行为分析

作     者：徐含 刘杰 张战欢 杨玉超 秦升学 王庆昭 XU Han;LIU Jie;ZHANG Zhanbuan;YANG Yuchao;QIN Shengxue;WANG Qingzhao

作者机构：山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590 青岛海聚新材料科技有限公司山东青岛266590 山东科技大学化学与生物工程学院山东青岛266590 

出 版 物：《塑料》 (Plastics)

年 卷 期：2024年第53卷第3期

页      面：39-43,116页

核心收录：

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：山东省自然科学基金(ZR2021MEA234) 

主　　题：聚乙烯管道 蠕变性能 Struik模型 有限元模拟 时间硬化蠕变模型 

摘      要：结合聚乙烯管道长期负载的变形情况,对其蠕变行为进行研究。基于管道的Struik模型进行回归分析,求得时间硬化蠕变模型参数,建立了有限元模型。对管材在不同压力、不同壁厚下的蠕变情况进行了模拟,并在恒定压力下进行了试验,分析了管道的蠕变规律。结果表明,对于实验中研究的φ110×1.6 MPa型号的聚乙烯管道,蠕变随压力的增大而增大,压力每增大0.2P_(N),蠕变量增大约0.5%;增大聚乙烯管道的管壁厚度,环向蠕变逐渐减小,当管壁厚度由5 mm增大至10 mm时,100 h内的环向蠕变量减少了11%;有限元模拟结果与实验结果基本一致。采用时间硬化蠕变模型可以有效地进行聚乙烯管道蠕变有限元模拟,对聚乙烯管道设计与工程应用具有一定的指导作用。