外力作用下管道内表面缺陷处裂纹扩展研究

• 作者: 朱豪豪 郭海林 ZHUMAKELDI A
• 来源期刊: 中国安全科学学报
• 关键词: 外力作用 内表面缺陷 裂纹扩展 数值模拟 全尺寸物理试验 油气管道
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 安全工程技术|Safety engineering technology
• 页码范围: 66-72
• 页数: 7页
• 分类号: X944.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.03.010

摘要

为提高油气管道安全风险评估的准确性,以含内表面缺陷管道为研究对象,利用ABAQUS软件线弹性及弹塑性分析不同尺寸缺陷对裂纹萌生特征的影响;采用扩展有限元法,建立管道3点弯曲模型与全尺寸静载物理试验,并非线性拟合裂纹扩展尺寸,研究内表面缺陷处裂纹扩展情况.研究结果表明:内表面缺陷中心处极易萌生裂纹,随着缺陷尺寸的增大,裂纹萌生所需外力在缺陷相对长度为0.08、相对深度为0.4时的增长趋势变化较大,且缺陷深度对裂纹萌生的影响更大;对比数值模拟与全尺寸物理试验,发现在小于70 mm位移载荷或147.25 kN外力下裂纹尺寸快速扩展,之后呈变缓的趋势;非线性拟合裂纹尺寸,得到较为准确的裂纹扩展尺寸的预测结果.