X80管道焊缝凹陷应力应变特征数值计算分析

作     者：李成兵 熊小钦 张昕 蔡中陶 LI Cheng-bing;XIONG Xiao-qin;ZHANG Xin;CAI Zhong-tao

作者机构：西南石油大学机电工程学院四川成都610500 中国石油西部钻探工程技术研究院新疆乌鲁木齐830000 

出 版 物：《塑性工程学报》 (Journal of Plasticity Engineering)

年 卷 期：2022年第29卷第8期

页      面：230-238页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(552174209) 

主　　题：焊缝凹陷 数值模拟 应力-应变 凹陷深度 内压 

摘      要：针对含焊缝凹陷管道的失效和损伤问题,以X80管线钢为研究对象,基于热弹塑性理论对焊缝的熔覆过程进行了有限元模拟。将焊接残余应力以初应力方式与管道凹陷结合,研究了管道焊缝凹陷的应力-应变分布特征,并探讨了凹陷深度和内压对焊缝凹陷的影响。结果表明,焊缝凹陷应力-应变分布受约束、凹陷深度和焊缝余高的影响;焊接残余应力沿着焊缝至管道两端的方向逐渐减小,焊缝凹陷会导致焊接残余应力重分布,离凹陷越近,残余应力重分布越彻底;凹陷深度的变化不改变焊缝凹陷的应力-应变分布模式,只会影响焊缝凹陷的影响范围;内压会增大焊缝凹陷区域的应力,但不影响含焊缝凹陷管道的应力分布模式。