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高分子量聚乙烯隧道逃生管道薄厚径设计

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 高分子量聚乙烯隧道逃生管道薄厚径设计:
  薄壁圆管在受到隧道顶部大能量块石侧向冲击的过程中,结构下半部分的整体弯曲变形较小,变形以冲击点局部凹陷为主。
  根据Hertxz接触力学理论,采用Thornton假设,设材料具有理想弹塑性,则两接触物体之间的接触压力,在能量分析的基础上,圆管受到侧向冲击时局部凹陷值△与侧向载荷P之间的关系,则可推出圆管受到侧向冲击时局部凹陷值,为圆管材料的屈服应力;H为圆管的厚;D为圆管的直径。
  高分子量聚乙烯隧道逃生管道(分子量约为250万),规格为Φ800*30其主要参数取值为:屈服强度σ1=3.7GPa,弹性模量:E1=700MPa;泊松比ν1=0.42;密度:ρ1=950kg/m3。冲击试件为块状花岗岩,初步选定岩块直径为0.67m,岩体参数取值为:弹性模量E2=40GPa,泊松比ν2=0.2,密度ρ2=2500kg/m3。岩块重量W=611kg。
  取隧道中心及边顶部到圆管顶部的高度的极限值H为7m和5m.将块石自由释放,分别对高分子量聚乙烯隧道逃生管道和钢管进行冲击,此时可根据能量守恒定律计算出岩块下落速度,分别为v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。取不同圆管壁厚H进行计算,不同壁厚尺寸的圆管冲击变形值得计算结果。


1楼2019-01-19 10:30回复