轴向载荷下油管点蚀坑-裂纹应力强度因子研究

摘要：

为了研究管道在轴向载荷下的点蚀坑-裂纹应力强度因子的变化规律,利用ANSYS平台提供的相互作用积分法,把点蚀坑和裂纹作为一个整体模型,研究了油管外壁点蚀坑形态、裂纹形态和裂纹倾斜角度等对裂纹应力强度因子的影响.研究结果表明:裂纹前缘存在严重的应力集中现象,且应力最大值均在裂纹前缘与点蚀坑底面的交点处;Ⅰ型应力强度因子KⅠ随点蚀坑深径比、裂纹形状比及裂纹倾斜角度的增大而减小;Ⅲ型应力强度因子KⅢ随点蚀坑深径比和裂纹形状比的增大而增大,随裂纹倾斜角度的增大先减小后增大,且沿45°对称分布;总应力强度因子K随裂纹倾斜角度的增大而减小,当点蚀坑底部的裂纹倾斜角度θ=0°时,裂纹危险程度最高.所得结论可为油管点蚀坑-裂纹的安全评估提供参考.

关键词：油管、点蚀坑、轴向载荷、应力强度因子、相互作用积分法、裂纹形态、深径比

所属期刊栏目：49

分类号：TE973(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：116-122