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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 机械 » 流体机械 » 请教一下钢管爆破失效位置的问题
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mingzhizhai

木虫 (正式写手)

[求助] 请教一下钢管爆破失效位置的问题 已有2人参与

最近在做金属软管（主体是波纹管）的水压爆破试验，但是失效位置老是不在计算的材料最薄弱位置，怀疑是不是因为流体的作用导致的。
模型简化如下（比较粗糙，见谅）：
有一根1m长的钢管，壁厚为1mm，在右端使用爆破压力试验机以10mL/min的速度注入水（这个注入不是匀速的，而是注入10mL后保压一分钟，然后再注入），最后一直把钢管打爆为止。那么钢管的会在哪个长度位置爆破呢？（假设各个连接接头处强度足够，钢管只会在管壁处爆破，不用考虑各个尖角处的应力集中）
现在做的老是在图中的A处爆破，怀疑是不是由于注入的脉冲的作用，但是没有分析的思路。
麻烦请教一下各位大神，有没有分析的思路呢？
再次感谢。

请教一下钢管爆破失效位置的问题
QQ五笔截图未命名.png
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不错，真不错，还真不错呢
1楼 2014-07-15 21:26:39
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
mingzhizhai: 金币+40, ★★★★★最佳答案, 谢谢指点 2014-07-17 21:29:06
本人怀疑A点就是水流入入口后其流线首先与罐壁的交汇处。由于入口处流动存在死区，故故水的流线要经过一段距离后方与罐壁接触。由于速度越来越慢，由伯努利定律知道从入口到A，压力越来越大；而A点之后的罐壁虽然截面尺寸与流速与A一样，但由于存在摩擦力，因此其后的压力一定比A处小。综上所述，整个罐壁上A点处的压力是最大的。当然就会率先发生破环。
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2楼2014-07-15 21:56:57
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mingzhizhai

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by peterflyer at 2014-07-15 21:56:57
本人怀疑A点就是水流入入口后其流线首先与罐壁的交汇处。由于入口处流动存在死区，故故水的流线要经过一段距离后方与罐壁接触。由于速度越来越慢，由伯努利定律知道从入口到A，压力越来越大；而A点之后的罐壁虽然截 ...

谢谢指点。能否详细说明一下"但由于存在摩擦力，因此其后的压力一定比A处小"这句呢？不是太了解。再次感谢！
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不错，真不错，还真不错呢
3楼2014-07-16 21:07:50
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer
引用回帖:
3楼: Originally posted by mingzhizhai at 2014-07-16 21:07:50
谢谢指点。能否详细说明一下"但由于存在摩擦力，因此其后的压力一定比A处小"这句呢？不是太了解。再次感谢！...

由伯努利方程可知，它其实是无摩擦情况下机械能守恒定律。由于液体的体积不可压缩，因此任何截面的平均速度恒定（动能）；重力影响忽略（重力势能）；如果存在摩擦，在总机械能恒定的情况下，压力势能势必逐渐减下，也就是压强逐渐减小。因此A点处的压力最大。
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4楼2014-07-16 22:09:08
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xkshangx

禁虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
mingzhizhai: 金币+10, ★有帮助, 谢谢指点 2014-07-17 21:27:46
本帖内容被屏蔽
5楼2014-07-17 08:08:27
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mingzhizhai

木虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by xkshangx at 2014-07-17 08:08:27
会不会是动压转化为静压的过程中，在A部分由动压叠加，使此处压力大于其他部分

因为是每次注入水的保压一会，再次注水的时候管内的水应该都是静态的了。这个问题我也不太懂。现在也只能定性的来分析。谢谢指点了
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不错，真不错，还真不错呢
6楼2014-07-17 21:28:42
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