环向约束下PE管裂纹扩展过程研究

为避免塑料压力管道内部裂纹失效易产生灾难性的破坏,以聚乙烯管道为例,通过在管道外表面施加环向约束打破动态能量释放率与动态断裂韧度平衡的阻止裂纹扩展,对不同尺寸的轴向裂纹在有、无环向约束下的扩展过程分别进行了仿真分析。结果表明,随着裂纹缺陷的轴向和径向发展,裂纹尖端最大应力不断的增大,可达到甚至超过管材的屈服极限;管材外表面有约束的存在,可有效降低裂纹的扩展速度和动力,从而减慢或阻止裂纹的进一步扩展。