針對裂紋處的應(yīng)力集中和分布不均勻等原因造成天然氣泄露的問題,采用有限元模擬方法,通過空間模型的建立,研究裂紋尖端的應(yīng)力大小和分布,得到管道的應(yīng)力強度因子,并與理論值進行比較驗證;綜合考慮各種因素對裂紋管道應(yīng)力強度因子的影響,采用CEGB R6方法評估裂紋管道的安全性.研究結(jié)果表明:管道在內(nèi)壓作用下,管道裂紋尖端處出現(xiàn)較大的應(yīng)力集中現(xiàn)象,管道的最大等效應(yīng)力出現(xiàn)在管道裂紋前緣,最小等效應(yīng)力出現(xiàn)在管道裂紋的中間;隨著管道直徑和裂紋半長的增大,等效應(yīng)力隨之增大;隨著管道壁厚的增大,等效應(yīng)力逐漸減小;應(yīng)力強度因子隨著管道壁厚的增加而減小,隨著裂紋半長和管道直徑的增大而增大;裂縫管道脫離安全區(qū)的內(nèi)壓隨壁厚的增大而增大,隨管徑、裂紋半長的增加而減小. 

【文章來源】：徐州工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,35(04)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

裂紋管道模型及網(wǎng)格圖

用有限單元法建模：X80管線鋼，其彈性模量E=2.06×1011 MPa，泊松比為0.3，內(nèi)壓力P=10 MPa；管徑D=1016mm，厚度t=22.0mm，裂紋半長α分別為20、30、40mm．模型約束情況為在管道的左端設(shè)定固定約束，右端設(shè)定簡支約束，并在管道內(nèi)部施加壓力荷載．計算模型如圖2所示，表1為對ANSYS處理后模塊計算得到的KI值與理論值的比較．由表1可知，通過有限元分析得到的KI計算值接近于通過公式獲得的理論值，并且誤差在合理允許范圍內(nèi)，因此可以認(rèn)為創(chuàng)建的有限元模型、單元、載荷及邊界條件的方法正確，對KI的計算也是無誤的．

裂紋管道應(yīng)力強度因子

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3278633