復雜載荷作用管道腐蝕缺陷剩余強度非線性有限元研究.pdf

1、作為一個能源消耗大國，我國也越來越重視石油天然氣運輸管道的建設。長期埋于地下的壓力管道會發(fā)生不同程度的腐蝕，含腐蝕缺陷的埋地管道直接與管體周圍土壤接觸，會受到復雜的外載荷。本文以X80級鋼材的壓力管道為研究對象，采用有限元分析的方法，研究了缺陷深度、長度和寬度這三個因素在純內壓、內壓和彎矩組合作用以及內壓和軸向力組合作用下對管道的失效壓力的影響，主要研究成果如下：
　　(1)建立了含單個腐蝕缺陷管道的三維非線性有限元模型，通過與真

2、實腐蝕管道爆破實驗結果和文獻計算結果的對比，驗證了含腐蝕缺陷管道有限元模型的準確性。
　　(2)通過對腐蝕管道分別施加純內壓，內壓和彎矩以及內壓和軸向力得到的等效應力云圖可知，在這三種力的組合形式中，腐蝕管道發(fā)生失效的位置均處于腐蝕缺陷區(qū)域的中心位置。
　　(3)腐蝕管道在內壓，內壓和彎矩以及內壓和軸向力作用下，管道失效壓力均隨缺陷軸向長度的增大而降低，且降低的速率越來越緩慢。其中在內壓作用時，管道的失效壓力在缺陷長度約25