雙腐蝕缺陷海底管道的有限元分析研究.pdf

1、基于腐蝕缺陷對(duì)海底內(nèi)壓管道應(yīng)力的重大影響及海底管道由于腐蝕缺陷破壞帶來危害的嚴(yán)重性，本文針對(duì)含有腐蝕缺陷內(nèi)壓管道，結(jié)合國內(nèi)外學(xué)者的研究，討論了有關(guān)內(nèi)壓作用下含有雙腐蝕缺陷管道的諸多問題，為工程中判斷管道應(yīng)力水平提供了依據(jù)。
　　 為了確定兩個(gè)或多個(gè)腐蝕缺陷的相對(duì)位置對(duì)于管道整體應(yīng)力水平的影響，文中應(yīng)用有限元數(shù)值計(jì)算方法，并考慮了材料非線性和幾何非線性，對(duì)含有兩個(gè)不同徑向夾角和不同軸線間距的腐蝕缺陷的內(nèi)壓鋼制管道進(jìn)行了應(yīng)力集中系數(shù)

2、變化與影響的分析計(jì)算。并擬合得到了腐蝕缺陷在不同角度下的“極限影響距離”公式，用于判斷腐蝕缺陷之間是否發(fā)生相互影響作用，進(jìn)而估計(jì)管道上的應(yīng)力水平。
　　 同時(shí)，對(duì)不同相對(duì)腐蝕深度條件下，含有兩個(gè)類似的腐蝕缺陷內(nèi)壓管道也進(jìn)行了應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算分析和“極限影響距離”公式擬合，并把各相對(duì)腐蝕深度條件的計(jì)算結(jié)果做了比較分析。對(duì)含有腐蝕缺陷的海底管道在復(fù)合荷載(彎矩及內(nèi)壓、軸力及內(nèi)壓)聯(lián)合作用下的應(yīng)力情況也應(yīng)用有限元軟件ANSYS進(jìn)行了等

3、效應(yīng)力計(jì)算，依據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行了研究，分析了彎矩、軸力、內(nèi)壓三者對(duì)等效應(yīng)力的影響。
　　 基于靜力分析基礎(chǔ)，對(duì)海底管道進(jìn)行了水平方向和豎直方向的穩(wěn)定性分析。并應(yīng)用有限元數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)含腐蝕缺陷管道作了模態(tài)分析，從而得到了管道的固有頻率與振型，分析了含蝕缺管道發(fā)生共振的可能性和破壞方式。模態(tài)分析包括無損傷管道、含有單個(gè)缺陷管道和含有多個(gè)缺陷管道，同時(shí)考慮了液固耦合現(xiàn)象，并對(duì)其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析比較，得出了管道上的腐蝕缺陷與