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一个高周疲劳损伤演化修正模型

力学学报 2012年第1期44卷 140-147页

作者：杨锋平孙秦罗金恒张华中国石油集团石油管工程技术研究院石油管力学和环境行为重点实验室西安710065 西北工业大学航空学院西安710072

将连续损伤力学应用到疲劳问题中,得到合理的疲劳损伤演化方程,被认为是预测疲劳寿命最有效的方法之一.在研究Lemaitre最新疲劳损伤演化方程基础上,根据试验数据提出了一个修正的高周疲劳损伤演化方程,该方程可以考虑应力幅、平均应力... 详细信息

将连续损伤力学应用到疲劳问题中,得到合理的疲劳损伤演化方程,被认为是预测疲劳寿命最有效的方法之一.在研究Lemaitre最新疲劳损伤演化方程基础上,根据试验数据提出了一个修正的高周疲劳损伤演化方程,该方程可以考虑应力幅、平均应力等影响因素.以2A12-T4铝合金为例,得到了修正模型的材料常数.将该修正模型以UMAT子程序形式嵌入ABAQUS主程序,计算了两种构件14种不同受载情况下的疲劳寿命,所得计算寿命与试验结果误差均值约15%,说明修正的疲劳损伤演化方程可以很好地计算金属构件的高周疲劳寿命.

关键词：高周疲劳损伤损伤演化方程有限元方法

西气东输三线0.8设计系数试验段水压试压方法及其应用

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天然气工业 2013年第8期33卷 102-107页

作者：吴宏罗金恒张对红中国石油管道建设项目经理部中国石油集团石油管工程技术研究院

强度设计系数从0.72提高到0.8,一方面若保持壁厚不变,可提高管道运行压力,从而有效地增加管道输量和输送效率;另一方面如果保持管道设计压力不变,可有效降低管道壁厚要求,这将显著节约管道建设成本。在工程应用中,0.8设计系数管道需要... 详细信息

强度设计系数从0.72提高到0.8,一方面若保持壁厚不变,可提高管道运行压力,从而有效地增加管道输量和输送效率;另一方面如果保持管道设计压力不变,可有效降低管道壁厚要求,这将显著节约管道建设成本。在工程应用中,0.8设计系数管道需要进行高强度水压试验以验证管道的承压能力和系统可靠性,而我国目前设计和施工标准对高强度水压试验方法及控制措施还没有明确规定。为此,根据管道屈服强度的样本统计数据,利用概率方法,结合管道埋地时的双轴应力状态,并根据试压段高差,确定管道可接受的最高强度试压压力。采用压力—容积曲线实时监控试压进程,保证试压过程中压力—容积曲线不出现超过0.2%管容的非线性进水量,并开发出相应的压力—进水量曲线信号采集系统。在管道弹性变形的基础上,提出了考虑空气含量和水压缩性的压力—容积曲线理论表达式。在西气东输三线试压工程实践中,根据上述方法确定的管道试压强度为试压段高点不低于100.5%SMYS,实际监测所得的压力—容积曲线与理论曲线吻合较好,管道未发生泄漏。该方法可作为国内0.8设计系数管道试压的参考方案。

关键词：强度设计系数 0.8设计系数输气管道强度试压压力-容积图曲线水压缩性西气东输三线管道壁厚

P(St-HEMA)/PPrO 共混体系浊化的膜厚效应

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西安交通大学学报 1998年第10期32卷 58-60,69页

作者：郑茂盛罗金恒周根树井新利吴宏京西安交通大学

用自由基溶液聚合的方法合成了苯乙烯和甲基丙烯酸β－羟乙酯共聚物（Ｐ（Ｓｔ－ＨＥＭＡ），简称ＳＨ６），将其与聚环氧丙烷（ＰＰｒＯ，简称Ｎ３３０）共混，利用液浇铸法制备共混物薄膜，通过测定不同膜厚的ＳＨ６－Ｎ３３０共混体... 详细信息

用自由基溶液聚合的方法合成了苯乙烯和甲基丙烯酸β－羟乙酯共聚物（Ｐ（Ｓｔ－ＨＥＭＡ），简称ＳＨ６），将其与聚环氧丙烷（ＰＰｒＯ，简称Ｎ３３０）共混，利用液浇铸法制备共混物薄膜，通过测定不同膜厚的ＳＨ６－Ｎ３３０共混体系的浊点，研究了薄膜厚度对ＳＨ６－Ｎ３３０共混体系浊化的影响，并利用逾渗机制建立了浊点值与薄膜厚度之间的定量关系．结果表明这一理论与实验数据相符合．

关键词：浊化膜厚效应 P(St-HEMA) 共聚物

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油套管钢P110S的腐蚀磨损交互作用

材料保护 2015年第12期48卷 23-25,36页

作者：张雅妮罗金恒西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065 中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710065

为了持续研究油套管钢的腐蚀磨损行为,揭示其腐蚀磨损机理,采用失重法和电化学法测试了油套管钢P110S在不同浓度氯化钠溶液中的腐蚀磨损行为。结果表明:对以索氏体和贝氏体为基本组织的油套管钢P110S而言,在不同浓度的氯化钠溶液中,腐... 详细信息

为了持续研究油套管钢的腐蚀磨损行为,揭示其腐蚀磨损机理,采用失重法和电化学法测试了油套管钢P110S在不同浓度氯化钠溶液中的腐蚀磨损行为。结果表明:对以索氏体和贝氏体为基本组织的油套管钢P110S而言,在不同浓度的氯化钠溶液中,腐蚀与磨损呈正交互作用;在所测试的3种浓度(0.01,0.10,1.00mol/L)中,P110S在0.10 mol/L氯化钠溶液中的失重最大;电化学研究显示,腐蚀磨损前随着氯化钠溶液浓度的增加,P110S的自腐蚀电位逐渐降低,在3种浓度氯化钠溶液中腐蚀磨损一定时间后,P110S的自腐蚀电位基本相同;P110S在0.01 mol/L和1.00 mol/L氯化钠溶液中的腐蚀磨损形貌呈现零散的鹅卵形冲击坑,坑底部存在着严重的塑性变形和局部断裂,而在0.10 mol/L的氯化钠溶液中,小的冲击坑遍布试样表面,坑密且浅。

关键词： P110S 腐蚀磨损氯化钠溶液失重法电化学法

轴向拘束条件下X70管线钢残余应力释放超声法试验研究

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焊管 2025年第2期48卷 24-30页

作者：路浩苗红钦武刚李丽锋罗金恒西安石油大学材料科学与工程学院西安710065 中国石油集团工程材料研究院有限公司石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室西安710077

管线钢制管工艺过程塑性应变条件多、残余应力残留分布状态复杂、服役环境特殊,为了更好地研究高纲级管线轴向拘束条件下长输管线的残余应力释放规律,针对国内外水压试验标准的差异,同时进一步研究高钢级管线钢管出厂后多次水压试验、... 详细信息

管线钢制管工艺过程塑性应变条件多、残余应力残留分布状态复杂、服役环境特殊,为了更好地研究高纲级管线轴向拘束条件下长输管线的残余应力释放规律,针对国内外水压试验标准的差异,同时进一步研究高钢级管线钢管出厂后多次水压试验、地质位移等条件下的残余应力释放规律,通过水压试验平台开展X70高纲级管体水压试验应力检测,分析轴向拘束条件下多次水压试验后管线的残余应力释放规律。采用超声法进行检测,对管体水压试验前、后的残余应力进行跟踪检测,同时采用盲孔法对管线试验切割段的残余应力进行比对验证,得出X70钢管线在不同应变组合下的残余应力释放规律。结果表明,管材残余应力释放的临界条件是材料出现了塑性变形,而在弹性应变条件下管体残余应力不会随应变施加次数的增加发生释放;X70钢级管体轴向强拘束条件下,第一次塑性变形条件下残余应力无释放,第二次塑性变形后,其管体残余应力才发生明显释放。研究结果可为油气管线评估提供一种有效的辅助技术方法。

关键词：油气管道残余应力超声法应力释放水压试验

X80管线钢焊接接头微观断裂行为的TEM原位观察

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材料科学与工艺 2015年第5期23卷 71-76页

作者：许宁王峰会罗金恒西北工业大学力学与土木建筑学院西安710129 西安交通大学材料科学与工程学院西安710049 中国石油天然气集团公司管材研究所西安710065

为了从微纳米尺度研究管线钢的断裂方式,通过透射电镜原位拉伸方法,从焊缝区和热影响区直接取样,直观测试了X80管线钢在晶粒尺度范围的裂纹生长、扩展等断裂过程和机理.研究表明:在原位拉伸过程中,晶内发射的螺型位错与刃型位错速率之... 详细信息

为了从微纳米尺度研究管线钢的断裂方式,通过透射电镜原位拉伸方法,从焊缝区和热影响区直接取样,直观测试了X80管线钢在晶粒尺度范围的裂纹生长、扩展等断裂过程和机理.研究表明:在原位拉伸过程中,晶内发射的螺型位错与刃型位错速率之比约为4∶1;晶界裂纹为不连续扩展,而裂纹在晶内沿其DFZ的方向萌生扩展,其扩展是连续的.在加载过程中,裂纹会越过晶界扩展,当裂纹越过大角度晶界时,裂纹扩展方向改变约为30°,扩展方式也会有所变化;当裂纹越过小角度晶界时,裂纹扩展方向不变,扩展方式也不变.

关键词： X80管线钢 TEM原位拉伸断裂行为晶界位错运动

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螺旋焊管焊缝噘嘴应力分析方法

焊接学报 2004年第1期25卷 25-28,32页

作者：赵新伟罗金恒路民旭李鹤林张田忠西安交通大学材料科学与工程学院西安710049 中国石油天然气集团公司管材研究所西安710065

螺旋焊管焊缝噘嘴问题是复杂的三维问题 ,国际上目前尚无现成的应力计算公式可以利用。作者建立了螺旋焊缝噘嘴应力分析的力学模型 ,在直焊缝噘嘴应力的理论解基础上 ,通过理论分析和有限元数值分析 ,提出了螺旋焊管焊缝噘嘴附加弯曲应... 详细信息

螺旋焊管焊缝噘嘴问题是复杂的三维问题 ,国际上目前尚无现成的应力计算公式可以利用。作者建立了螺旋焊缝噘嘴应力分析的力学模型 ,在直焊缝噘嘴应力的理论解基础上 ,通过理论分析和有限元数值分析 ,提出了螺旋焊管焊缝噘嘴附加弯曲应力和焊缝噘嘴部位最大应力的显式解。给出了螺旋焊管焊缝极限噘嘴高度的计算公式 ,为螺旋焊管质量控制和安全性评定提供了理论依据。

关键词：螺旋焊管焊缝噘嘴应力分析力学模型

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油气输送管典型应力状态下的屈服行为研究

工程力学 2013年第11期30卷 293-297页

作者：杨锋平张良罗金恒赵新伟张广利中国石油集团石油管工程技术研究院石油管力学和环境行为重点实验室西安710065

准确计算油气输送管的实际屈服强度对合理确定输送压力有重要影响。该文分析了4种应力状态下对屈服强度有明显影响的钢管轴向应力,发现管材横向小试样试验时,轴向应力为零,工厂静水压试验时,轴向应力小于零,裸露钢管静水压试验时,轴向... 详细信息

准确计算油气输送管的实际屈服强度对合理确定输送压力有重要影响。该文分析了4种应力状态下对屈服强度有明显影响的钢管轴向应力,发现管材横向小试样试验时,轴向应力为零,工厂静水压试验时,轴向应力小于零,裸露钢管静水压试验时,轴向应力为环向应力的一半,埋地服役状态时,轴向应力为0.3倍环向应力。并从理论和试验两方面分析了实物钢管屈服强度与管材小试样屈服强度的差别。理论计算表明,4种应力状态下,屈服时von Mises理论计算的钢管环向应力值大于或等于Tresca理论计算值,其中裸露钢管受内压状态下,von Mises理论计算的管道屈服环向应力为1.15倍管材屈服强度,Tresca理论计算值为1.0倍,6根钢管爆破试验及小试样拉伸试验表明,该值为1.18倍。von Mises理论比Tresca理论更适合油气输送管的屈服计算。

关键词：油气输送管轴向应力实物爆破试验 Tresca屈服理论 vonMises屈服理论

SRB作用下X100管线钢在酸性土壤环境中的应力腐蚀开裂行为

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中国腐蚀与防护学报 2016年第4期36卷 321-327页

作者：罗金恒胥聪敏杨东平中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室西安710077 西安石油大学材料科学与工程学院西安710065

采用慢应变速率拉神(SSRT)实验和SEM研究了SRB对X100管线钢在典型的酸性土壤(鹰潭土壤模拟溶液)中应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明,X100钢母材和焊缝在无菌的鹰潭土壤模拟溶液中的SCC敏感性高于有菌时的,X100钢母材和焊缝在无菌和有... 详细信息

采用慢应变速率拉神(SSRT)实验和SEM研究了SRB对X100管线钢在典型的酸性土壤(鹰潭土壤模拟溶液)中应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明,X100钢母材和焊缝在无菌的鹰潭土壤模拟溶液中的SCC敏感性高于有菌时的,X100钢母材和焊缝在无菌和有菌酸性土壤中的断裂模式均为穿晶SCC断裂,说明SRB的存在抑制了X100钢的脆变,导致X100钢的SCC敏感性降低,这可能是由于SRB能在X100钢表面快速生长繁殖并形成生物膜,该生物膜随时间的增加会不断的堆积并变得致密,一定程度上阻隔了腐蚀性Cl^-进入钢基体表面,致使X100钢的SCC敏感性减小。

关键词： X100管线钢应力腐蚀开裂硫酸盐还原菌酸性土壤