基于接触单元的埋地弯头工作荷载下的强度分析

• 作者: 刘啸奔 夏梦莹 张宏 张杰 徐寅平 董彩虹 许葵 陈严飞
• 来源期刊: 油气储运
• 学科: 工学
• 关键词: 埋地弯头 管土接触模型 非线性有限元法 强度分析 影响因素
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 设计与施工
• 页码范围: 1107-1110
• 分类号: TE973.1
• 字数: 2538字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6047/j.issn.1000-8241.2015.10.018

摘要

埋地弯头是长输管道常见的结构形式,易在外载作用下发生失效.基于非线性有限元方法,使用壳单元模拟管道,实体单元模拟土壤,接触单元模拟管土相互作用,建立了工作荷载作用下弯头受力分析的数值计算模型.对比计算了管径、壁厚、弯头曲率半径、弯头夹角、管土摩擦因数、土壤弹性模量不同特性参数下的管道应力,给出了管道峰值应力的变化规律:管径越大,弯头应力越大.结构上可以通过增加壁厚,增加弯头曲率半径与弯头夹角等方法减小弯头应力,而夯实弯头处的土壤也能够起到降低弯头应力的作用.(图6,表1,参10)