光缆结构强度设计与分析
虞　春　唐小川　李　波　陈　林
(大唐电信科技股份有限公司光缆厂　成都　611731)
　　【摘要】结构强度是一项很重要的光缆机械性能指标。本文探讨了光缆结构强度的设计方法, 并分析了实际
结构强度与理论设计强度的差异。通过统计实际测试数据, 提出了部分典型光缆的强度设计方法, 并以普通非金属
光缆为例说明了实际强度设计过程。
关键词: 光缆　结构强度　强度设计
1　引言
光缆结构强度主要分拉伸强度和侧压强度。本
文在此主要探讨拉伸强度问题, 侧压强度在以后的
时间里再做研究。同时说明, 这儿的强度不是指在光
缆破坏时的状态值, 而是指光缆在拉伸各个过程中
的状态值, 主要关注光缆在结构余长附近的强度状
态值。
结构强度是在从事光缆机械性能设计时必须考
虑的问题。例如, 应客户要求, 需要将GYSTA 53 光
缆的中心加强元件从单钢丝换用FRP, 这时应该考
虑到光缆的结构强度发生了变化。又如, 设计ADSS
光缆需要知道在应变窗口下结构强度值是多少, 以
便于计算最大允许张力。因此, 光缆结构强度的设计
是光缆性能设计中经常碰到的问题, 如果强度设计
合理, 不但能保证光缆的性能指标, 同时可以避免大
量的使用加强材料以造成不必要的浪费。
在现有的技术文献中, 提到光缆的结构强度往
往指光缆破断或破坏时的力值, 而没有关心光缆在
应变窗口范围内的力值变化情况和设计方法。光缆
在应变窗口范围内的力值往往距离破断值或破坏值
还很远, 在实际的光缆设计中又非常重要, 甚至可以
超过破断值或破坏值的重要性。正因为如此, 作者在
从事光缆强度性能设计时深深体会到光缆结构强度
的重要性, 特提出这个问题以进行探讨。
　　收稿日期: 2003- 01- 18
2　结构强度设计基本方法
结构强度在理论上的基本设计方法主要是采用
弹性力学的算法, 即:
Q 理论= 6 (E nS n) × E (1)
　　在公式(1) 中,Q 理论表示光缆的理论结构强度,
E n 表示各构件弹性模量, S n 表示各构件截面积, E
表示应变。
211　假设条件
在采用弹性力学计算公式计算光缆结构强度之
前, 必须设定如下的假设条件:
(1) 假设组成光缆的各构件在光缆应变窗口范
围内均发生弹性变形。
(2) 假设光缆是一个均匀的弹性体, 即光缆内部
没有相对滑动, 整体变形均匀。
通常普通光缆应变窗口在012% 左右, 在这个
应变条件下, 绝大多数光缆构件特别是加强件均处
于弹性变形范围内。特别地, 对于诸如ADSS 之类
具有018% 左右大应变窗口的光缆, 其构成元件也
基本处于弹性变形范围内。所以, 第1 条假设完全可
以采用。对于第2 条假设, 在实际中可能稍有差异,
但作为理论上的计算是可以采用。

这种文章拿出来干嘛啊？

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