高应变率载荷作用下P110S管材力学性能实验研究

摘要：

油管在生产服役过程中常承受射孔冲击、流体诱发振动等动载作用,引起管拄塑性弯曲、断裂等事故.为了量化动载系数和动载作用下管材屈服极限提高幅度,获得以Johnson-Cook为代表的材料动态本构模型关键参数,提高动载作用下管柱强度安全分析精度,以油田常用P110S管材为例,进行静载下的轴向拉伸实验和高应变率冲击下的力学性能实验.结果 表明,静载下P110S管材屈服极限775MPa,比标称值758MPa高出2.2％;强度极限835 MPa,强屈比1.08.应变率500s-1动载作用下,管材的屈服极限比静态实测值提高了15.5％;应变率1000s-1动载作用下,管材的屈服极限比静态实测值提高了41.4％.应变率为500s-1的P110S管材动载实验对应流体诱发引起的管柱振动,其强度降低4.5％;应变率为1000s-1的P110S管材动载实验对应射孔冲击引起的管柱振动,其强度降低8.6％.本文通过实验确定了管材Johnson-Cook动态本构模型的关键参数,可为动载作用下的精确有限元仿真分析提供依据.

关键词：动力学性能、高应变率、P110S管材、动载系数

所属期刊栏目：34

分类号：TU502+.6(建筑材料)

资助基金：国家自然科学基金51674199

在线出版日期：2019-07-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：388-396