管道在建設(shè)和運(yùn)行過程中,由于管線施工或操作挖掘設(shè)備,很容易引起管道表面形成凹陷,對實際埋地管道開挖檢測發(fā)現(xiàn),受巖石擠壓或者挖掘設(shè)備刮擦作用,在凹陷部位還會形成劃痕缺陷。凹陷中伴有劃痕嚴(yán)重威脅管道的安全運(yùn)營,并極有可能降低管道的剩余強(qiáng)度,在正常的操作壓力作用下,引發(fā)管道發(fā)生泄漏或破壞,一方面造成人員傷亡和財產(chǎn)損失,另一方面還會污染環(huán)境。因此凹陷管道的剩余強(qiáng)度一度成為國內(nèi)外學(xué)者研究熱點。大多數(shù)研究針對含有單純凹陷的管道,對其的處置主要以凹陷深度是否達(dá)到管徑的6%作為依據(jù),對于凹陷-劃痕組合缺陷的管道研究較少。從爆破試驗結(jié)果來看,含有單一平滑凹陷的管道并不會降低管道的承載能力,對于凹陷管道的失效機(jī)理,眾多學(xué)者還存在分歧。因此若要研究極限內(nèi)壓,首先應(yīng)當(dāng)確定一個失效準(zhǔn)則。對管道剩余強(qiáng)度的研究大多基于有限元計算,從建模到計算程序繁瑣,消耗大量精力和時間,不便于解決具體工程問題。實際埋地管道除了受其內(nèi)壓作用外,還會由于管道內(nèi)介質(zhì)以及環(huán)境溫度的變化或者土壤位移等作用產(chǎn)生軸向載荷,主要包括軸向拉壓載荷以及彎曲載荷,軸向載荷對含有凹陷-劃痕缺陷管道剩余強(qiáng)度的影響也應(yīng)予以考慮。設(shè)計帶有凹陷-劃痕缺陷鋼板的拉... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點
第1章 緒論
    1.1 選題的目的及意義
    1.2 管道凹陷分類
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 凹陷管道特征參數(shù)與失效準(zhǔn)則
        1.3.2 復(fù)雜載荷作用下凹陷管道失效行為研究
        1.3.3 凹陷管道極限內(nèi)壓實驗研究
    1.4 凹陷管道工程評價
    1.5 本文研究內(nèi)容和方法
        1.5.1 存在的問題
        1.5.2 本文研究內(nèi)容
第2章 含凹陷-劃痕管道有限元失效準(zhǔn)則研究
    2.1 常見失效判據(jù)
        2.1.1 通過載荷-應(yīng)變（位移）曲線確定
        2.1.2 基于應(yīng)力的失效準(zhǔn)則
        2.1.3 基于應(yīng)變的失效準(zhǔn)則
        2.1.4 其他失效準(zhǔn)則
    2.2 實驗?zāi)康暮蛯嶒炘O(shè)計
    2.3 磁記憶檢測
        2.3.1 同一鋼板無缺陷、帶劃痕、帶凹陷-劃痕磁記憶信號比較
        2.3.2 不同劃痕深度磁記憶信號比較
    2.4 拉伸實驗
        2.4.1 完好試件拉伸強(qiáng)度
        2.4.2 含單一凹坑缺陷試件的拉伸強(qiáng)度
        2.4.3 含單一劃痕缺陷試件的拉伸強(qiáng)度
        2.4.4 含凹坑和劃痕組合缺陷試件的拉伸強(qiáng)度
        2.4.5 破壞模式
    2.5 有限元失效準(zhǔn)則的確定
        2.5.1 有限元模型的建立
        2.5.2 有限元分析及模型驗證
        2.5.3 失效判據(jù)的確定
    2.6 本章小結(jié)
第3章 含凹陷-劃痕管道的極限內(nèi)壓
    3.1 概述
    3.2 材料參數(shù)
    3.3 完好管道極限內(nèi)壓
    3.4 有限元模型的建立
    3.5 結(jié)果分析
        3.5.1 極限內(nèi)壓的確定
        3.5.2 凹陷極限深度
        3.5.3 管道破壞截面
    3.6 影響因素分析
        3.6.1 管道尺寸對極限內(nèi)壓的影響
        3.6.2 管材性能對極限內(nèi)壓的影響
        3.6.3 缺陷尺寸對極限內(nèi)壓的影響
    3.7 極限內(nèi)壓預(yù)測公式
    3.8 本章小結(jié)
第4章 復(fù)雜載荷作用下管道極限內(nèi)壓
    4.1 最大軸向載荷和極限彎矩的確定
        4.1.1 最大軸向載荷的確定
        4.1.2 最大彎矩載荷的確定
    4.2 有限元模型的建立
    4.3 彎矩和軸向力對極限內(nèi)壓的影響
        4.3.1 軸向力對極限內(nèi)壓的影響
        4.3.2 彎矩對極限內(nèi)壓的影響
    4.4 復(fù)雜載荷作用下極限內(nèi)壓預(yù)測公式
    4.5 本章小結(jié)
第5章 凹陷管道工程處置標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)
    5.1 概述
    5.2 極限深度的確定
    5.3 臨界曲率半徑的確定
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3106241