基于断裂力学的海洋管道焊接接头疲劳寿命计算

摘要：

在复杂的海洋环境中,海洋管道焊接接头是管道结构中容易发生疲劳失效的薄弱环节,对焊接接头的疲劳寿命进行预先计算和评估关乎整个管道系统的安全性和经济性.应用断裂力学方法分析了海洋管道焊接接头疲劳失效的规律,根据疲劳裂纹形成机理,推导出了疲劳裂纹扩展的萌生阶段、稳定扩展阶段的疲劳寿命数学计算表达式,进而计算出焊接接头的疲劳寿命.以X65海洋管道为例,对其进行了全尺寸疲劳寿命试验,并通过理论公式和试验结果相结合,得到了不同应力水平下海洋管道焊接接头疲劳寿命计算式.通过验证得出公式能够较准确得出疲劳寿命值,且能很好地预测X65海洋管道焊接接头疲劳寿命.为海洋管道焊接接头疲劳寿命判断提供了理论基础,同时为海洋管道焊接接头的检修工程安排提供了时间参考.

关键词：断裂力学、海洋管道、疲劳寿命、全尺寸试验

所属期刊栏目：47

分类号：TE952(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金资助51574263;中国石油大学北京科研基金资助2462015YQ0403;中国石油大学北京青年创新团队C计划C201602

在线出版日期：2018-06-29（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：21-27