含不同尺寸裂纹管道极限内压的有限元模拟及计算公式修正

论文摘要

建立了含热影响区裂纹X80焊接管道模型,模拟了残余应力分布并进行了验证;采用有限元方法模拟得到有、无焊接残余应力以及不同裂纹尺寸下焊接管道的极限内压,并与ASME B31G标准、DNV RP-F101标准和PCORRC方法计算得到的进行对比;结合PCORRC方法和有限元模拟结果修正了极限内压计算公式。结果表明:无论是否存在焊接残余应力,焊接管道的极限内压均随裂纹深度或长度的增大而降低,且焊接残余应力对极限内压的影响随裂纹长度的增大而减小;3种方法计算得到的极限内压均随裂纹深度的增大而降低,但裂纹越深,计算结果与模拟结果的误差越大;采用修正公式计算得到含表面裂纹管道和含热影响区裂纹焊接管道的极限内压和模拟结果的相对误差分别在8%,7%以内,说明此极限内压计算公式具有一定的工程适用性。

论文目录

• 0 引言
• 1 焊接管道模型的建立及验证
•   1.1 焊接管道模型的建立及网格划分
•   1.2 材料参数与焊接工艺参数
•   1.3 边界条件
•   1.4 模型的验证
• 2 极限内压的计算方法及有限元模拟方法
•   2.1 塑性失效计算方法
•   2.2 有限元模拟方法
• 3 结果与分析
•   3.1 极限内压有限元模拟结果
•   3.2 极限内压计算结果及公式修正
•     3.2.1 计算结果
•     3.2.2 公式修正
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 褚睿峰,马廷霞,刘维洋,郭杨柳,崇哲文

关键词: 钢管,极限内压,焊接残余应力,有限元

来源: 机械工程材料 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 西南石油大学机电工程学院

基金: 中国工程院自然科学基金资助项目(2013-04-ZCQ-002),石油天然气装备教育部重点实验室开放基金资助项目(OGE201403-28)

分类号: TE973.3

页码: 72-77

总页数: 6

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