含缺陷燃?xì)饩垡蚁┕艿赖陌踩u定數(shù)值分析.pdf

1、隨著天然氣生產(chǎn)和消費速度的增長，城市燃?xì)夤艿酪?guī)模迅速發(fā)展，到“十二五”期末，城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿揽傞L度達(dá)到60萬公里，伴隨上游輸配管道長度的不斷增加和下游用氣需求的攀升，城市燃?xì)庑袠I(yè)規(guī)模將不斷擴(kuò)大。燃?xì)夤艿朗鹿蕦γ芗某擎?zhèn)人口造成人員傷亡和財產(chǎn)損失等巨大的傷害，具有較大的危害性。無論是國產(chǎn)壓力管道還是進(jìn)口聚乙烯(PE)管道，都不可避免地存在不同程度的缺陷，而且壓力管道在使用過程中還會因為載荷、介質(zhì)等各種因素的影響，萌生出新的缺陷。從工程應(yīng)用

2、來看，目前國內(nèi)外對于含缺陷PE燃?xì)夤艿赖牧W(xué)性能以及安全評定的研究還很少。
　　本文在國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局質(zhì)檢公益性行業(yè)科研專項項目《城鎮(zhèn)燃?xì)饩垡蚁┕艿里L(fēng)險評估方法體系研究》（項目編號:210310159）的支持下，針對含局部減薄和凹坑兩種缺陷的燃?xì)釶E管道進(jìn)行模擬數(shù)值分析，并對其進(jìn)行安全評定。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)針對燃?xì)釶E管材的特性，進(jìn)行不同應(yīng)變率的拉伸試驗，選取Suleiman雙曲線模型，根據(jù)實驗數(shù)

3、據(jù)擬合出PE管材的本構(gòu)模型。
　　(2)根據(jù)文獻(xiàn)資料調(diào)研分析，確定PE管常見缺陷為體積型缺陷，即局部減薄缺陷和凹坑缺陷。并通過無量綱量相對深度、坡度和長度來表征缺陷類型。利用ABAQUS有限元分析軟件建立含缺陷PE管在內(nèi)壓和彎矩載荷下的強度分析模型。采用非線性有限元方法分析在工作壓力下各種缺陷類型對PE管強度的影響，以及各種缺陷條件下的極限載荷。得到以下結(jié)論:在固定載荷作用下缺陷深度對PE管的強度影響最大，除凹坑缺陷的相對坡度與極

4、限載荷呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，其余缺陷類型均與極限載荷呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
　　(3)根據(jù)管土作用，建立在埋地含缺陷PE管強度分析模型，研究了占壓作用下和交通載荷作用下，載荷參數(shù)以及其他影響因素（如PE管缺陷類型）對PE管強度的影響。并得出:受占壓載荷作用的PE管最大偏移發(fā)生管頂對稱中心;隨著占壓載荷的增加最大Mises應(yīng)力出現(xiàn)在缺陷處，缺陷深度對應(yīng)力影響最大。
　　將交通載荷簡化為脈沖載荷，分析載荷大小、缺陷深度對管道的影響，經(jīng)過模擬分