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第41卷，第9期 2013年9月
doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2013.09.021
工程塑料应用 ENGINEERING PLASTICS APPLICATION
Vol.41. No.9 Sep.2013
基于ANSYS的PE-HD实壁管性能与尺寸的关系
吕玉龙，黄光平，梁健雄
（广东联塑科技实业有限公司，广东佛山528318）
摘要：采用ANSYS逆向模拟分析高密度聚乙烯(PE-HD)实壁管的环刚度测试过程，研究了管材环刚度为6.3时其规格尺寸如直径和壁厚与原材料性能之间的关系，并分析了标准YD/T841.2-2008的合理性。结采表明，材料的泊松比对管材最大变形量影响较小；材料的亨曲弹性模量越大，管材最大变形量越小；管材环刚度达到6.3时所需要的原材料弯曲弹性模量值与其径厚比成正比直线关系；标准YD/T841.2-2008中关于某些壁厚的规定存在不合理性，即按照标准中规定的某些壁厚尺寸，生产PE-HD实壁管所用原材料无法达到环刚度为6.3时所需要的弯曲弹性模量值。
关键调：ANSYS；环则度；径厚比；弯曲弹性模量；高密度聚乙烯实壁管
中图分类号：T0320.77文献标识码：A文章编号：1001-3539(2013)09-0096-05
Relationship between Properties and Dimensions of PE-HD Solid-wall Pipe Based on ANSYS
Lyu Yulong, Huang Guangping,Liang Jianxiong
(Guangdong Liansu Technology Industrial Co. Ltd., Foshan528318, China)
Abstract : Test procedure of ring stiffness of high density polyethylene (PE-HD) solid-wall pipe was inverse formulated by soaeseaeseases as diameter and thickness were researched and the rationality of standard YD /T 841.2-2008 was analyzed. The results show that thc effect of the material poisson ratio on maximum deformation of the pipe is little, the more higher the flexural modulus of the material is, the more lower the maximum deformation of the pipe is. The needed flexural modulus of the material for making the ring stiffness of the pipe to achieve 6.3 has a linear and direct proportional relationship with diameter-thickness ratio. The some wall thickness set of standard YD/T 841.22008 is irrationally and it is that the flexural modulus of the material for preparing PE-HD solid-wall pipc can't reach the needed value for making the ring stiffness to achieve 6.3 according to some wall thickness set by the standard.
Keywords : ANSYS ; ring stiffness ; diameter-thickness ratio ; flexural modulus ; high density polyethylene solid-wall pipe
随看人们对地震以及城市地下水过度便用等
导致的地层沉降间题的重视，理地电缆等的安全旧题也受到越来越多的关注。高密度聚乙烯(PE-HD) 实壁管作为塑料管材的重要应用之一，其具有优良的抗地层沉降、抗震性能，良好的电气绝缘性，较高的热变形温度和低温冲击性能，被广泛作为电力套管应用于地下通讯埋地电缆的铺设。目前在市场上关于PE-HD实壁管有两种标准一直被采用一一轻工标准和邮电标准，而邮电标准在一些管材的性能要求上要比轻工标准严格，因此市场需求及企业也越来越倾间于邮电标准。但是在实际生产中，会遇到以下两个方面问题：①实际生产中管材的环刚度值都是通过仪器直接测量的（通过计算得出的结果不准确)，而管材的环刚度值须通过中试挤出成型管材才能进行测定，中试挤管在配方开发中属于比
较耗时和耗料的一步，这给材科配方开发者带来了一定的不便；②对于邮电标准里面某些规格的管材，选用市场上常用的PE-HD原料，即使经过改性都很难达到标准要求的环刚度值，这样会给一些生产企业带来一定的困扰，不利于PE-HD实壁管的推广和应用。
ANSYS有限元分析软件作为一种多功能模拟仿真软件，被广泛应用于塑料制品及加工如检查井[2]、管件[3-4]、管材[5-6]、型材[7-8]、挤出模具(9-10]等的结构力学与温度场的模拟分析。笔者基于实际生产配方开发中遇到的间题，结合ANSYS有限元分析软件的强大模拟仿真能力，逆向模拟仿真管材的环刚度测定过程，研究了电力通信用PE-HD实壁管
联系人：吕玉龙，硕士，主要从事望料管道生产加工收稿目期：2013-06-25