管道腐蚀缺陷的有限元分析

为了研究腐蚀缺陷对管道的影响,通过ANSYS建立了不同尺寸的腐蚀缺陷,验证了模型的准确性,并研究了不同缺陷深度、长度、宽度对管道的Von mises应力影响,进而分析了缺陷深度和缺陷长度对于管道承载极限的影响。结果表明,管道的Von mises应力受缺陷深度和长度影响较大,缺陷宽度到达一定值时,对管道Von mises应力几乎无影响;缺陷深度的增大,大幅度降低了管道承载极限,对于缺陷长度较大的管道,影响更明显。     

燃气管道腐蚀缺陷应力分析

为了研究腐蚀缺陷影响下燃气管道运行的应力集中现象,防止管道应力过大而失效,采用有限元方法分析了不同腐蚀深度和腐蚀直径下,管道的应力分布状况。结果表明:在腐蚀深度一定时,腐蚀直径增大应力集中现象逐渐减弱,呈反比趋势;当腐蚀直径一定时,腐蚀深度对管道应力影响较大,是导致管道失效的主要因素。管道防护可通过在缺陷周围焊上补强圈,增大缺陷周围的壁厚,减小腐蚀深度,降低腐蚀应力。     

卸载状态下冻结壁外载的统一解

文章基于统一强度理论,考虑中间主应力的影响,采用卸载状态下冻结壁-周围土体共同作用的冻结壁力学模型,推导得到冻结壁弹性区和塑性区的应力场、位移场,并分别建立了冻结壁弹性极限外载、塑性极限外载、弹塑性外载的统一解,分析了冻结壁的应力场、位移场随半径、强度理论参数的变化规律,讨论了半径比、强度理论参数及冻结壁计算深度对各个统一解的影响。结果表明,半径和强度理论参数对冻结壁的应力场、位移场均有一定程度的影响,考虑中间主应力的影响可得到更精确的计算结果;冻结壁的弹性极限外载、塑性极限外载均随半径比和强度理论参数的增大而增大;弹塑性状态下冻结壁的外载随冻结深度的增大而减小,随强度理论参数的增大而增大;冻结壁的外载比原始水平应力低,是由卸载状态下冻结壁与周围土体共同作用决定的。该结果可为冻结壁的设计及工程应用提供一定的参考。     

油管缺陷参数对漏磁场的影响分析

铁磁构件缺陷参数对漏磁场的影响较复杂,磁荷模型在理论上可以定量分析该磁场问题,但只能适用于简单缺陷形状情况。因此,采用有限元数值计算技术更具灵活性。为了进一步分析油管缺陷参数对漏磁场的影响,建立了油管缺陷漏磁场仿真模型,研究了裂纹深度、裂纹宽度、裂纹深宽比、裂纹倾角对漏磁场的影响。分析结果表明:漏磁场强度随油管缺陷裂纹宽度的减小或裂纹深度、裂纹角度的增加而增强;对于深度比,相对于裂纹宽度,裂纹深度对漏磁场的影响更明显。仿真结果为缺陷检测系统设计和缺陷信号分析提供了参考。     

内压载荷下X80管道裂纹应力分布规律研究

为了研究内压作用下管道裂纹应力场分布规律,以含有表面裂纹的X80管道为研究对象,对不同形状、不同方向、不同内压、不同尺寸的含裂纹管道进行仿真分析和实验验证。结果表明:裂纹尖端处应力远大于裂纹中心应力。裂纹形状对应力影响作用较小,随着裂纹方向与管道轴向夹角增大,裂纹尖端应力先增大后减小,随着管道内压、裂纹深度、裂纹长度的增大,裂纹尖端处应力随之线性增大。其中,裂纹长度对裂纹尖端应力的影响小于管道内压和裂纹深度。     

输油管弯头腐蚀缺陷应力分析

针对输油管弯头以及管壁上的缺陷,用有限元法对其进行了分析计算,找出了输油管弯头的危险部位,给出了管壁危险部位腐蚀缺陷处的应力分布规律以及危险点,并研究了缺陷的长度、宽度和剩余壁厚对应力的影响;同时拟合了缺陷处应力的计算公式,为工程技术人员的设计计算和现场管道安全运营动态管理提供了依据.     

X80钢级大口径热压三通力学分析

热压三通的理论设计需要了解三通在其工作压力下的应力分布状态,因此,有必要确定热压三通在其工作压力下的应力分布与三通内、外圆弧半径大小之间的关系。采用弹塑性有限元方法和双线性等向强化材料模型,采用有限元分析软件ANSYS对X80钢级大口径等径热压三通内、外圆弧半径与三通受力关系进行了研究。分析结果表明:最大应力出现在热压三通肩部的内侧,该处最薄弱;增大壁厚能有效降低热压三通相贯区和腹部的应力水平;增大肩部过渡圆弧可以降低主、支管过渡区的最大应力;增大壁厚对三通内壁上的应力集中指数影响不大。     

考虑腐蚀作用对桥梁钢力学性能的影响研究

为研究腐蚀作用下桥梁钢力学性能,文章基于有限元方法,利用ABAQUS软件建立桥梁钢模型,通过数值模拟与室内物理试验相结合的方式,分析腐蚀作用下桥梁钢的质量损失率以及截面的损失率,并针对相邻蚀坑之间的半径、深度、角度和间距对桥梁钢等效应力的影响进行研究,为钢桥梁工程建设施工提供参考。     

钢栈桥超长桩基沉桩力学机理研究

为研究钢栈桥超长桩基沉桩力学机理,文章基于有限元方法,利用ABAQUS软件建立桩-土模型,提出超长桩基沉桩的三种方法,并针对不同桩径下桩体受力最大Mises应力以及竖向应力进行分析,提出不同情况下钢栈桥超长桩基桩身的力学规律。主要得到以下结论:(1)钢栈桥超长桩基沉桩可采用“钓鱼法”、浮吊法以及打桩船沉桩法;(2)随着沉桩深度的不断增加,Mises最大应力也在不断增大,对于超长桩基础而言,随着沉桩深度的增加,其传递荷载的效率不断降低,因此在实际沉桩过程中要对其进行定量计算;(3)当沉桩深度恒定时,随着桩径的增大,其应力值不断减小,呈现负相关的趋势;(4)当桩入土深度恒定时,随着桩径的增大,其竖向应力值不断减小,呈现负相关性。     

带体积型缺陷压力管道极限载荷的有限元分析

管道在使用过程中会出现各种缺陷,主要以腐蚀造成的体积型缺陷为主。采用有限元弹塑性分析方法,基于Von—Mise屈服准则,对含体积型缺陷的压力管道进行非线性分析,研究腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对压力管道极限载荷的影响。与含腐蚀缺陷管道的水压试验结果及ASME B31G计算的结果进行对比,证明有限元方法在分析腐蚀缺陷管道的可行性。