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所制備的CFRP薄壁圓管的纖維鋪層角度和順序為[0°/90°]4（最內層為0°），其中0°與90°分別為薄壁管件的軸向與橫向方向。CFRP薄壁圓管的制造工藝流程如圖3所示，其中，CFRP薄壁圓管尺寸數據見表2。

薄壁彎管在內壓和彎矩作用下的彈塑性坍塌分析案例 Elastic-plastic collapse of a thin-walled elbow under in-plane bending and internal pressure問題描述與目標本案例旨在研究一個薄壁90度不銹鋼彎管及其相鄰直管段，在面內彎矩（張開和閉合彎矩）與內部壓力共同作用下的彈塑性響應直至結構坍塌。

1.引言 承受外壓載荷的殼體，當外壓載荷增大到某一值時，殼體會突然失去原來的形狀，出現被壓扁或出現波折等現象，此時殼體發生了屈曲，它是外壓殼體破壞的常見形式之一。失穩是外壓殼體的內在屬性。因為外部干擾總是存在的，如材料、幾何形狀的缺陷等。一旦P>Pcr，必然會導致失穩破壞。薄壁外壓殼體往往發生彈性失穩，即失穩時，其薄膜壓應力常常低于材料的比例極限或屈服極限。

但實際金屬材料并不是“均勻黑箱”：晶粒取向、滑移系激活、織構演化都會影響局部塑性變形，尤其在薄壁管壓潰這類大變形、強局部化問題中，微觀結構可能對吸能行為產生重要影響。

（2） 工程建議在實際工程設計中，可通過增加吸能構件壁厚、提高鋼材強度，以及根據其塑性變形特點設計吸能構件形狀等方法，提高其防沖吸能性能，進而增強煤礦井下巷道支護性能。（3） 拓展方向該模擬方法可用于其他類型吸能構件的壓潰變形模擬分析及吸能構件性能優化設計。8、 附件：本案例中的全過程教學（文字）、abaqus模型文件（包括cae、odb和inp文件）

陳曄等[4]用ANSYS有限元軟件對U形無加強波紋管在不同平面失穩工況下的應力響應進行了計算。張道偉等[5]對波紋管在拉伸條件下的外壓穩定性進行了試驗研究和非線性有限元分析。但由于波紋管是薄壁結構，形狀不規則，應力也分布較復雜，導致波紋管性能受波形參數影響較大，而波紋參數對平面失穩影響的研究也較少。

5、 計算結果圖8應力云圖圖9位移云圖6、 結論與拓展應用（1） 模型結論有限元模型能夠較為準確地模擬方鋼管混凝土短柱的軸壓性能，鋼管壁厚與混凝土強度是控制其破壞的關鍵因素。（2） 工程建議在實際工程設計中，可通過增加鋼管壁厚、提高混凝土強度等級來提升構件的軸壓承載力與延性。

省煤器外壁的低溫露點腐蝕主要造成管壁的均勻減薄，而內壁的氧腐蝕產生許多潰瘍狀的大小不等的腐蝕凹坑，造成局部爐管壁厚的嚴重減薄，兩者的腐蝕作用相互疊加后在管壁的最薄弱環節導致穿孔腐蝕泄漏。

制造重型車橋、車軸的材料一般為厚壁鋼管，可采用多次冷縮頸或熱縮頸工藝。厚壁鋼管的縮頸成形工藝已經較為成熟，目前薄壁鋼管縮徑成形方面的研究報道還較少，夏巨諶等人對薄壁鋼管縮徑成形過程進行了理論分析和有限元模擬；劉超，王連東等研究汽車橋殼管坯推擠—拉拔復合縮徑成形工藝；楊鑫報道了高強鋼管縮徑旋壓成形性能及工藝，并進行了大量的理論和實驗驗證。

1.4減薄超標缺陷及產生原因分析對于沖壓封頭，封頭底部受到模具壓力和摩擦力，壁厚減薄最小；直邊段上部受到壓邊圈的壓應力大于圓滑過渡區延伸的拉應力，厚度增加；圓滑過渡區在拉伸應力和模具壓力共同作用下，壁厚減薄最大。對于旋壓封頭，壓鼓過程中，坯料受到壓鼓頭的不斷捶打，減薄量比沖壓封頭更大，壁厚均勻性較差。只要工藝控制得當，工藝減薄是可控的。

在精密制造領域，薄壁零件（如電機端蓋、航空結構件）的三坐標檢測長期面臨一個隱蔽而頑固的挑戰：裝夾變形。 在薄壁件測量中，傳統方法對“裝夾導致的變形誤差”幾乎無法覺察。

為了防止屈曲失效，需確定結構的臨界載荷或臨界壓應力，使實際載荷或壓應力小于許用值。 當構件失穩時，一種內在的本質是原本沿截面厚度均勻分布的壓應力，隨著變形的增大躍變為彎曲應力，截面因抗彎能力不夠而不能維持原有幾何形狀。 當結構的抗彎截面尺寸較小時，如細長的大柔度桿，薄壁圓筒等，失穩時截面的壓應力往往低于材料的彈性極限，這種失穩稱為彈性失穩。

(2) 對于填料函壁較薄的閥門，可以采用輔助夾具進行動態密封作業。輔助夾具只是為了彌補閥門填料函壁厚的不足，相當于一個固定在閥門填料函外壁的特殊接頭，用以連接高壓注劑。夾具的機械加工方法難以得到理想的局部貼合面，在條件允許情況下，可以適當修理閥門填料函外壁，使之與輔助夾具更好地貼合。

(2) 對于填料函壁較薄的閥門，可以采用輔助夾具進行動態密封作業。輔助夾具只是為了彌補閥門填料函壁厚的不足，相當于一個固定在閥門填料函外壁的特殊接頭，用以連接高壓注劑。夾具的機械加工方法難以得到理想的局部貼合面，在條件允許情況下，可以適當修理閥門填料函外壁，使之與輔助夾具更好地貼合。

雖然在一般情況下，模具表面的壁滑移現象是可以被忽略的，但在某些特定實例中，如：導光板、極薄產品、模面拋光或是以極光滑模面所生產的產品，此壁滑移行為將嚴重影響流動行為。因此，在特定案例中需考慮壁滑移參數。

標準k-omega湍流模型能夠較好地預測逆壓梯度，適合于低雷諾數流動，但是對于自由來流存在一些問題。因為k-epsilon模型對自由來流邊界條件不是很敏感，即逆壓梯度的預測較差，所以Menter在近壁處使用k-omega模型，而在遠離壁面的區域使用k-epslion模型，進而發展出k-omegaSST模型，使得k-omegaSST相對于k-omega來講更適應于自由來流[16]。

管壓降Δp收斂曲線如下圖所示。 當4000<Re<10e05時，由雷諾數可得出沿程阻力系數的近似估算，也可由莫迪圖查出。 得管壓降Δp 管壓降Δp的STAR-CCM+計算值與使用公式計算得出的結果對比如下表所示。

A3材料 為 Al-Mg-Si免 熱 處 理 壓 鑄 鋁 合 金,具 有 高 強 度 高 韌 性,并且具有典型的薄壁效應。 這種合金具有45-55% 的三元共晶組織,這種組織有利于澆鑄時的補縮。 共晶組 織中 Mg2Si微粒細小,零件的力學性能優異[1] ,見圖4。