外压作用下深海腐蚀缺陷管道的屈曲失稳机理
Buckle and collapse mechanisms of deep-sea corrosion defect pipes under external pressure作者机构:浙江大学结构工程研究所浙江杭州310058 浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310028
出 版 物:《浙江大学学报(工学版)》 (Journal of Zhejiang University:Engineering Science)
年 卷 期:2020年第54卷第7期
页 面:1401-1410页
核心收录:
学科分类:0820[工学-石油与天然气工程] 080706[工学-化工过程机械] 081302[工学-建筑设计及其理论] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 082003[工学-油气储运工程] 0813[工学-建筑学]
基 金:国家自然科学基金资助项目(51779223 51479176 51009122)
摘 要:为了研究外压作用下深海腐蚀缺陷管道的屈曲失稳机理,通过深海压力舱小比例模型试验,测得钢管试件发生屈曲失稳时的压力和变形形态.利用有限元软件ABAQUS建立管道的三维数值模型,模拟外压作用下完好无损管道和腐蚀缺陷管道的准静态屈曲失稳过程,得到钢管的压力-直径变化曲线和变形形态,与试验结果吻合良好.采用建立的数值模拟方法,分析管道长度、径厚比、初始椭圆率、钢材等级、钢材应变硬化特性和缺陷几何尺寸等因素对腐蚀缺陷管道屈曲失稳的影响.结果表明,初始椭圆率、缺陷几何尺寸、钢材应变硬化特性是深海腐蚀缺陷管道标准化后失稳压力的主要影响因素,管道长度、径厚比、钢材等级对标准化后失稳压力的影响相对较小.