曾朝德，张至德，万心逸

“竹节构造”的抗弯原理及其应用

曾朝德，张至德，万心逸

（贵州省冶金设计研究院，贵州贵阳550005）

分析了工程管受力处管壁抗弯强度低的原因，引用材料力学知识，解析了“竹节构造”增强管材抗弯强度的力学原理。分析结果表明：在管材空腔的截面中安装一种具有“竹节构造”的机械，防止受力处管壁向管腔内部凹陷导致管材的超前弯曲和断裂，可以大幅度地提高管材的抗弯能力；此外，该“竹节构造”可在保证管材原有强度不变的前提下，将管材壁厚降低至原有壁厚的1/3～1/2，节约钢材50%以上。

钢管；“竹节构造”；原理；抗弯强度；壁厚

1 工程管及其抗弯强度

管材是现代工业普遍使用的材料，按使用目的可分为导流管材和工程用管（简称工程管）两大类。其中，工程管的主要用途是在机械结构和建筑结构中作为承力结构的基本元件。按照制作材料的种类，工程管又可以分为钢管、有色金属管和塑料管等几大类。在现代工业生产和生活中，钢管因价格便宜、强度高，应用广泛。工程管的主要用途是作为承力元件，在设计和使用时必须考虑其各项力学指标，而在工程管的诸多力学指标中，抗弯强度常常是其最重要的指标。根据材料力学原理，工程管的抗弯强度与其材料种类、直径和壁厚相关。当确定工程管材质和直径之后，其抗弯强度几乎与壁厚成正比。使用增加管壁厚度的方法来提高管材的抗弯强度已经成为工程管行业中的一种传统技术，但这会增加管材的消耗、提高成本。……