含內(nèi)裂紋海洋工程壓力容器的疲勞壽命分析.pdf

1、海洋平臺作為服役于惡劣環(huán)境并且承受風、波浪、海流和地震等多種載荷作用的結(jié)構(gòu)體，壓力容器是海洋平臺的重要組成部分，和大多數(shù)承壓設(shè)備一樣，容器筒體會產(chǎn)生各種損傷和缺陷，在有缺陷的部位會產(chǎn)生裂紋，在復雜載荷和環(huán)境的條件下，會使壓力容器的裂紋擴展加劇，進而導致壓力容器發(fā)生疲勞破壞和斷裂失效，將會造成災(zāi)難性的破壞。因此，對疲勞裂紋擴展行為的預測方法以及疲勞裂紋擴展規(guī)律的研究顯得非常重要，這在實際工程應(yīng)用中有著重要的研究價值。
　　文中主要采

2、用有限元軟件模擬和理論計算相結(jié)合的研究方法，對含內(nèi)裂紋海洋油氣集輸工程壓力容器的疲勞壽命進行分析，并對含內(nèi)裂紋壓力容器基于疲勞壽命的可靠性分析。對含內(nèi)裂紋海洋油氣集輸工程壓力容器主要研究內(nèi)容和研究成果如下：
　?。?）針對壓力容器的復雜結(jié)構(gòu)和受力狀況，取含內(nèi)裂紋筒體的一部分作為研究對象，建立含內(nèi)表面橢圓形淺裂紋筒體的有限元模型，運用ANSYS/workbench有限元軟件對含內(nèi)表面橢圓形淺裂紋壓力容器在內(nèi)壓、附加載荷以及溫度載荷共

3、同作用下的疲勞壽命，通過計算分析得出軸向裂紋、環(huán)向裂紋、裂紋長度、裂紋深度、以及裂紋間夾角對疲勞壽命的影響，并比較得出軸向裂紋和裂紋深度是影響疲勞壽命的主要因素。另外，與Paris公式計算得出的結(jié)果進行比較，分析其造成誤差的原因，在實際工程應(yīng)用中有一定的參考價值。
　?。?）考慮到材料的機械性能、裂紋缺陷的尺寸、以及工況載荷都存在著不確定性和隨機性，對含缺陷壓力容器基于疲勞壽命的可靠性分析，分別計算在一定可靠度與在一定可靠度和置信