在内压和弯曲载荷下钢管临界屈曲应变的确定.pdf

《在内压和弯曲载荷下钢管临界屈曲应变的确定.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、完整性2013年9月第32卷第9期油乞{；lf连文章编号：1000．8241(2013)09—1022—05在内压和弯曲载荷下钢管临界屈曲应变的确定孙彦彦李昕大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连116024摘要：通过有限元分析方法，开展了钢管在内压和弯曲载荷联合作用下的数值仿真计算。基于临界屈曲应变的影响因素分析，确定了计算工况，建立了有限元模型，研究了径厚比、内压、钢级对临界屈曲应变的影响。根据数值计算结果，回归得到了钢管在内压和弯曲载荷作用下的临界屈曲应变的计算公式，利用Matlab回归得到了非线性系数。实物试验结果验证表明，所建立的计算公

2、式与CSA和DNV计算公式相比，有更高的预测精度。(表3，图4，参14)关键词：完好管道；数值仿真；临界屈曲应变；高强度钢；复杂载荷中图分类号：TE88文献标识码：Adoi：10．6047／j．issn．1000．8241．2013．09．022DeterminationofcriticalbucklingstrainforsteelpipeunderinternalstrengthandbendingloadsSunYanyan，LiXinStateKeyLabofCoastalandOffshoreEngineering，DalianUniversity

3、ofTechnology,Dalian，Liaoning，116024Abstract：Thispapercarriesoutnumericalsimulationcalculationsofsteelpipeunderjointactionofinternalstrengthandbendingloadsusingfiniteelementmethod(FEM)．Bymeansofanalysisontheinfluentialfactorsofcriticalbucklingstrain，itdeterminescalculatingworkingcon

4、ditions，constructsafiniteelementmodel，studiestheimpactofdiameter／thicknessratio，intemalstrengthandsteelgradeoncriticalbucklingstrain，andaccordingtonumericalcalculationresults，obtainsnonlinearcoeficientthroughMatlabregressiontoestablishacriticalbucklingstraincalculatingformulaofline

5、pipesundertheactionofinternalstrengthandbucklingloadsbyregression．ThePh3sicaltestresultsverifythattheestablishedcalculatingformulahasthehigherpredictionaccuracy，ifcomparedwithCSA／DNVcalculatingformulas．(3Tables，4Figures，14References)Keywords：pipesingoodcondition，numericalsimulation

6、，criticalbucklingstrain，highstrengthsteel，complexload随着我国近海和深海油气资源的开发，被称为海荷载作用下的破坏模式开展了相关研究，发展了管道上油气田生命线的海底管道建设日益增多。与此同的极限弯矩荷载解析解。Corona等采用实验方法研时，国内外海底管道泄漏事故时有发生，因此，海底管究了管材各向异性对管道局部屈曲破坏和极限荷载的道极限承载力及失效模式研究具有重要的现实意义。影响，得出有益的结论。陈严飞等基于理想弹塑性海底管道在正常运行状态下，控制荷载一般为内模型、线性强化弹塑性模型及幂次强化模型，给出了联压

7、荷载，内压荷载决定管道壁厚等主要设计参数。合荷载作用下完好管道的极限弯矩荷载计算方法。海底管道处于复杂的海洋环境中，可能受到地震、海床采用高强度管线钢可以使管道壁厚减薄，节约管变形、滑坡等影响，以及因海床冲刷和淘蚀导致管道悬道建设成本，因此，高强度管线钢已成为当今石油、天空，此时弯矩荷载成为控制管道失效的决定性因素之然气管道用钢的发展趋势，但高强度钢管道在多种联一合荷载作用下的反应特性研究尚显不足。为此，应用。在过去的2O多年间，国内外学者对海底管道的研究取得了众多成果，加拿大设计标准CAN／CSA有限元软件ABAQUS建立数值计算模型，考虑钢管及挪威船级社

8、对管道的承载力极限状态和正常使用的钢级、径厚比、内压