基于3D-VCCT的多裂纹输气管道断裂分析方法

摘要：

现行的国家标准因不能准确反映含缺陷输气管道多裂纹干涉效应,从而使得评定结果偏于保守.为了提高含缺陷输气管道安全评估的准确性,在对比奇异单元法和三维虚拟裂纹闭合技术(Three-Dimensional Virtual Crack Closure Technology,3D-VCCT)的基础上,优选3D-VCCT建立输气管道多裂纹干涉模型,并通过分析裂纹相互干涉作用因子的变化,研究了附属裂纹对主裂纹前缘各点的干涉影响.研究结果表明:①随附属裂纹尺寸的变化,平行共线裂纹的最强干涉效应发生在裂纹近表面点并表现为增强效应;②一定条件下,平行共轴裂纹的干涉效应在裂纹最深点和表面点较为显著,并且最深点表现为增强效应,而表面点则表现为减弱效应;③当裂纹间的水平间距大于主裂纹长半轴的6倍时,平行共线裂纹与平行偏置裂纹的干涉效应微乎其微,可将多裂纹简化为单裂纹进行分析.结论认为,该研究成果不仅可以为多裂纹输气管道的断裂分析提供技术参考,而且还可以为输气管道多裂纹的安全评定提供理论依据.

关键词：输气管道、管道断裂、多裂纹、主裂纹、附属裂纹、干涉效应、应力强度因子、奇异单元法、3D-VCCT

所属期刊栏目：39

资助基金：国家科技支撑计划项目“基于风险的油气管道事故预防关键技术研究”2011BAK06B01-11

在线出版日期：2019-05-06（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：85-93