文档介绍：第卷第期油气储运
管道裂纹回随机有眼五可能性研究
羞绍华’吕英民
石油大学北京
董绍华吕英民管道裂纹的随机有限元可靠性研究, 油气储运, , 一, 。
摘要根据管道的穿透性裂纹与非穿透性裂纹起裂准则, 考虑管道的材料参数、几何参数以
及温度载荷参数, 建立了管道的二次三阶矩几何非线性随机有限元方程, 对其表面裂纹这一随机机
械损伤进行了可靠度计算, 并与一有限元方法进行了比较。结果表明, 该可靠性研究方
法适用于管道钢管的质量评价, 对评价管道的可靠性具有重要意义。
主题词管道裂纹随机有限元方法可靠性研究
。一起裂应力,
叫
、』全
—,
一前曰划痕深度
—,
壁厚
管道在一定的压力和外载作用下工作, 应具有
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当量裂纹长度
较高的可靠度。油气管道的断裂事故大部分与钢管
—, “。
划痕形成的面积
工、运、和面生的
在加输装卸施工过程中表发机械损、—
穿透性裂纹判据
伤有关, 并在整个断裂事故中占很大比例。目前, 国
对于穿透性裂纹, 其起裂判据可由下式得出〔〕
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内外只对单根钢管的起裂应力进行过有限元研究‘
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而没有考虑整条管道裂纹分布的随机性材料参数兀、匕叮七
的随机性和载荷参数的随机性, 显然, 传统的有限元式中穿透性裂纹起裂应力
〔‘〕。—。
方法已经不能解决随机变量可靠性问题裂纹长度
、可—靠性分析临界函数
、
二管道起裂判据穿透性裂纹和非穿透性裂纹各有其可靠性分析
临界函数。对应于各自的起裂应力的临界函数表示
、非穿透性裂纹判据
为〔〕
对于只有表面划痕而无压坑损伤的管道,
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和给出了可判断是否产生起始裂纹〔〕的
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—流变应力—
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油气储运年
临界函数可以写为随机变量的函数, 即一一一, 产, 产, ⋯产,
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穿透性裂纹““‘
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