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光纜結(jié)構(gòu)強度設(shè)計與分析
虞 春 唐小川 李 波 陳 林
(大唐電信科技股份有限公司光纜廠 成都 611731)
【摘要】結(jié)構(gòu)強度是一項很重要的光纜機械性能指標。本文探討了光纜結(jié)構(gòu)強度的設(shè)計方法, 并分析了實際
結(jié)構(gòu)強度與理論設(shè)計強度的差異。通過統(tǒng)計實際測試數(shù)據(jù), 提出了部分典型光纜的強度設(shè)計方法, 并以普通非金屬
光纜為例說明了實際強度設(shè)計過程。
關(guān)鍵詞: 光纜 結(jié)構(gòu)強度 強度設(shè)計
1 引言
光纜結(jié)構(gòu)強度主要分拉伸強度和側(cè)壓強度。本
文在此主要探討拉伸強度問題, 側(cè)壓強度在以后的
時間里再做研究。同時說明, 這兒的強度不是指在光
纜破壞時的狀態(tài)值, 而是指光纜在拉伸各個過程中
的狀態(tài)值, 主要關(guān)注光纜在結(jié)構(gòu)余長附近的強度狀
態(tài)值。
結(jié)構(gòu)強度是在從事光纜機械性能設(shè)計時必須考
慮的問題。例如, 應客戶要求, 需要將GYSTA 53 光
纜的中心加強元件從單鋼絲換用FRP, 這時應該考
慮到光纜的結(jié)構(gòu)強度發(fā)生了變化。又如, 設(shè)計ADSS
光纜需要知道在應變窗口下結(jié)構(gòu)強度值是多少, 以
便于計算最大允許張力。因此, 光纜結(jié)構(gòu)強度的設(shè)計
是光纜性能設(shè)計中經(jīng)常碰到的問題, 如果強度設(shè)計
合理, 不但能保證光纜的性能指標, 同時可以避免大
量的使用加強材料以造成不必要的浪費。
在現(xiàn)有的技術(shù)文獻中, 提到光纜的結(jié)構(gòu)強度往
往指光纜破斷或破壞時的力值, 而沒有關(guān)心光纜在
應變窗口范圍內(nèi)的力值變化情況和設(shè)計方法。光纜
在應變窗口范圍內(nèi)的力值往往距離破斷值或破壞值
還很遠, 在實際的光纜設(shè)計中又非常重要, 甚至可以
超過破斷值或破壞值的重要性。正因為如此, 作者在
從事光纜強度性能設(shè)計時深深體會到光纜結(jié)構(gòu)強度
的重要性, 特提出這個問題以進行探討。
收稿日期: 2003- 01- 18
2 結(jié)構(gòu)強度設(shè)計基本方法
結(jié)構(gòu)強度在理論上的基本設(shè)計方法主要是采用
彈性力學的算法, 即:
Q 理論= 6 (E nS n) × E (1)
在公式(1) 中,Q 理論表示光纜的理論結(jié)構(gòu)強度,
E n 表示各構(gòu)件彈性模量, S n 表示各構(gòu)件截面積, E
表示應變。
211 假設(shè)條件
在采用彈性力學計算公式計算光纜結(jié)構(gòu)強度之
前, 必須設(shè)定如下的假設(shè)條件:
(1) 假設(shè)組成光纜的各構(gòu)件在光纜應變窗口范
圍內(nèi)均發(fā)生彈性變形。
(2) 假設(shè)光纜是一個均勻的彈性體, 即光纜內(nèi)部
沒有相對滑動, 整體變形均勻。
通常普通光纜應變窗口在012% 左右, 在這個
應變條件下, 絕大多數(shù)光纜構(gòu)件特別是加強件均處
于彈性變形范圍內(nèi)。特別地, 對于諸如ADSS 之類
具有018% 左右大應變窗口的光纜, 其構(gòu)成元件也
基本處于彈性變形范圍內(nèi)。所以, 第1 條假設(shè)完全可
以采用。對于第2 條假設(shè), 在實際中可能稍有差異,
但作為理論上的計算是可以采用。
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這種文章拿出來干嘛�。�
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抄襲
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