输气管道裂纹动态扩展的数值模拟

摘要：

作为输气管道止裂控制的重要依据,必须要求其裂纹驱动力小于管道材料的断裂韧性,在这种情况下进行裂纹动态扩展的数值模拟就显得非常重要.建立了输气管道裂纹动态扩展的有限元模型,用弹塑性、大位移四边形的壳体单元离散管道.裂纹尖端后面的气体压力简化为指数衰减模式.裂纹的开裂采用节点力释放方法来模拟,即根据裂纹扩展速度,依次解除裂纹尖端的节点连接.裂纹驱动力用能量释放率G和裂纹尖端张开角CTOA两个断裂力学参量表示.分析了裂纹驱动力随内压的变化规律.提出的计算模型可为输气管道的止裂设计提供分析工具.

关键词：输气管道、裂纹扩展、止裂、有限元、分析、计算

所属期刊栏目：23

分类号：TE9(石油机械设备与自动化)

资助基金：中国石油天然气集团公司资助项目2001CX-35

在线出版日期：2004-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：5-8