組合載荷作用下含未焊透缺陷低碳鋼管道安全性分析.pdf

1、未焊透缺陷是工業(yè)壓力管道系統(tǒng)中廣泛存在的一種焊接缺陷，國內(nèi)外對此類壓力管道缺陷的研究較少。鑒于管道材料韌性較好，管道的破壞常表現(xiàn)為塑性極限載荷控制失效。本文以工業(yè)中常用的低碳鋼壓力管道為研究對象，采用有限元分析和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，研究了缺陷深度、環(huán)向長度、軸向長度和管道徑比等因素在純內(nèi)壓、純彎矩以及內(nèi)壓彎矩組合作用下對壓力管道塑性極限載荷的影響，主要研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下： (1)建立了含未焊透缺陷壓力管道的有限元計(jì)算模型，編

2、制出了適合本課題需要的有限元APDL參數(shù)設(shè)計(jì)程序。 (2)對含未焊透缺陷壓力管道的影響因素進(jìn)行了簡化，采用正交實(shí)驗(yàn)法制定計(jì)算方案，通過有限元分析，得到了不同尺寸未焊透缺陷壓力管道在單一內(nèi)壓作用下的極限內(nèi)壓、單一彎矩作用下的極限彎矩以及在一定內(nèi)壓作用下的極限彎矩，研究了其塑性極限載荷隨缺陷深度、環(huán)向長度、軸向長度和管道徑比等影響因素的變化規(guī)律，分析了其塑性區(qū)擴(kuò)展情況和失效模式。 (3)在有限元分析得到的結(jié)果的基礎(chǔ)上，分別擬