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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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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer


【答案】应助回帖

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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。
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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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。
4楼2014-07-16 22:09:08
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xkshangx

禁虫 (著名写手)

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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
不错,真不错,还真不错呢
6楼2014-07-17 21:28:42
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