本文關(guān)鍵詞：含凹陷管道極限承載能力分析

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【摘要】：凹陷是由于外載荷作用而使管道橫截面內(nèi)發(fā)生的變形,它是管道運(yùn)行過(guò)程中常見的缺陷形式之一。凹陷缺陷威脅管道的安全運(yùn)行,降低了管道的承壓能力,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致管道失效。論文根據(jù)凹陷的形成機(jī)理,開展管道凹陷回彈的分析、單純凹陷管道極限承載能力分析和含體積缺陷凹陷管道的失效壓力分析,為凹陷管道的安全評(píng)估和維護(hù)提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：(1)凹陷回彈研究�；诎枷菰谕廨d荷和內(nèi)壓作用下凹陷深度的變化歷程,對(duì)凹陷形成及回彈進(jìn)行有限元驗(yàn)證,確定有限元模型的正確性；由于經(jīng)驗(yàn)回彈系數(shù)的偏于保守,綜合考慮管道的幾何性質(zhì)、材料性質(zhì)、內(nèi)壓情況、凹陷的形狀尺寸等影響因素,建立有限元分析模型,分析各因素的對(duì)回彈系數(shù)的影響規(guī)律,擬合提出外載荷卸載和內(nèi)壓卸載后的回彈系數(shù)計(jì)算公式,提供凹陷回彈的評(píng)估方法；(2)含平滑凹陷管道極限承載力研究�；诮�(jīng)典屈服準(zhǔn)則推導(dǎo)完好管道的極限內(nèi)解析解,并對(duì)其進(jìn)行有限元驗(yàn)證,確定內(nèi)壓作用下管道的失效準(zhǔn)則；針對(duì)單純凹陷管道極限承載情況下的響應(yīng)特征,描述了管道凹陷形成及失效過(guò)程中凹陷區(qū)域應(yīng)力和應(yīng)變變化歷程,分析得到加載深度、壓頭半徑、初始內(nèi)壓、徑厚比、管材對(duì)極限內(nèi)壓的影響規(guī)律,并根據(jù)極限分析結(jié)果擬合出凹陷管道的失效壓力計(jì)算公式,提供含單純凹陷管道極限內(nèi)壓的評(píng)估方法；(3)含腐蝕凹陷管道極限承載能力研究。歸納體積缺陷管道的評(píng)價(jià)方法,簡(jiǎn)化體積缺陷模型并對(duì)其進(jìn)行有限元驗(yàn)證；模擬含體積缺陷管道上凹陷的形成及失效過(guò)程,描述缺陷區(qū)域的應(yīng)力和應(yīng)變情況,并分析缺陷深度、缺陷長(zhǎng)度、缺陷寬度、加載深度、壓頭半徑、初始內(nèi)壓等因素對(duì)極限內(nèi)壓的影響規(guī)律,擬合得到計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式,提供含腐蝕凹陷管道極限承載能力的評(píng)估方法。
【關(guān)鍵詞】：凹陷管道 回彈 極限承載能力 腐蝕凹陷 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE973
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 研究目的及意義7-8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 凹陷的回彈9
• 1.2.2 凹陷管道安全評(píng)定的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及方法11-12
• 1.4 本文創(chuàng)新點(diǎn)12-13
• 第二章 管道凹陷概述13-19
• 2.1 管道凹陷定義及分類13
• 2.2 管道凹陷形成機(jī)理13-14
• 2.3 管道凹陷的評(píng)定方法14-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 凹陷回彈的研究19-40
• 3.1 凹陷回彈的定義19-21
• 3.2 管道凹陷回彈試驗(yàn)數(shù)值模擬驗(yàn)證21-22
• 3.3 管道凹陷回彈數(shù)值模擬22-26
• 3.3.1 有限元模型的建立22-24
• 3.3.2 應(yīng)力/應(yīng)變分析24-26
• 3.4 外部載荷作用下的回彈26-33
• 3.4.1 影響因素分析26-31
• 3.4.2 回彈系數(shù)的確定31-33
• 3.5 內(nèi)壓作用下的回彈33-38
• 3.5.1 影響因素分析33-37
• 3.5.2 回彈系數(shù)的確定37-38
• 3.6 本章小結(jié)38-40
• 第四章 含單純凹陷管道的極限承載力分析40-59
• 4.1 極限載荷分析法40-42
• 4.1.1 極限載荷40
• 4.1.2 計(jì)算極限載荷的方法40-41
• 4.1.3 失效準(zhǔn)則41-42
• 4.2 完好管道極限承載力分析42-47
• 4.2.1 完好管道極限內(nèi)壓理論分析42-46
• 4.2.2 完好管道極限內(nèi)壓數(shù)值分析46-47
• 4.3 球面平滑凹陷極限承載力分析47-57
• 4.3.1 數(shù)值模擬47
• 4.3.2 應(yīng)力/應(yīng)變分析47-50
• 4.3.3 參數(shù)敏感性分析50-56
• 4.3.4 球面平滑凹陷極限內(nèi)壓公式擬合56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第五章 含腐蝕凹陷管道極限承載力分析59-79
• 5.1 缺陷管道極限內(nèi)壓理論模型59-62
• 5.1.1 ASME B31G標(biāo)準(zhǔn)59-61
• 5.1.2 DNV RP-F101標(biāo)準(zhǔn)61
• 5.1.3 PCORRC方法61-62
• 5.2 缺陷管道極限內(nèi)壓分析62-64
• 5.2.1 有限元模型62-63
• 5.2.2 應(yīng)力分析63-64
• 5.3 含腐蝕凹陷的管道極限內(nèi)壓分析64-78
• 5.3.1 數(shù)值模擬64-65
• 5.3.2 應(yīng)力/應(yīng)變分析65-68
• 5.3.3 參數(shù)敏感性分析68-75
• 5.3.4 含腐蝕凹陷管道的極限內(nèi)壓公式擬合75-78
• 5.4 本章小結(jié)78-79
• 第六章 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 結(jié)論79-80
• 6.2 展望80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 附錄1 外載荷卸去后凹陷回彈系數(shù)計(jì)算算例與結(jié)果87-88
• 附錄2 內(nèi)壓卸去后凹陷回彈系數(shù)計(jì)算算例與結(jié)果88-89
• 附錄3 含單純凹陷管道極限內(nèi)壓算例89-91
• 附錄4 含腐蝕凹陷管道極限內(nèi)壓算例91-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果93

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1094859