焊制管道三通塑性极限载荷弯矩的计算方法

基于极限分析的观点，推导出面外弯矩作用下焊制三通的极限载荷估算公式。理论分析和试验验证结果表明，得到的公式能够较为准确地估算工业上常用的等强度焊制管道三通塑性极限弯矩，有较大的工程应用推广价值。     

小口径薄壁钢管爆破压力预测

精准可靠的管道爆破压力预测,不仅有利于油气输送管道系统的工程设计和完整性评估,而且可以提高管道的传输效率。针对油气管道常见的小口径薄壁钢管开展了静水压力爆破试验,对比了几种典型爆破压力的预测公式和方法,采用偏差分析将预测结果与试验结果进行比较。相比Von Mises屈服准则,基于Tresca屈服准则的爆破压力预测公式计算得到的小口径薄壁钢管承压能力更接近实际结果,而且Tresca屈服准则中的最大切应力塑性破坏更容易解释小口径薄壁钢管的静水压爆破过程。同时考虑钢管的几何尺寸特点,采用ASME公式、Barlow OD公式、Barlow ID公式、Max shear stress公式以及Turner公式计算小口径薄壁钢管的爆破压力,其适用性更强。     

小口径薄壁钢管爆破压力预测北大核心

精准可靠的管道爆破压力预测,不仅有利于油气输送管道系统的工程设计和完整性评估,而且可以提高管道的传输效率。针对油气管道常见的小口径薄壁钢管开展了静水压力爆破试验,对比了几种典型爆破压力的预测公式和方法,采用偏差分析将预测结果与试验结果进行比较。相比Von Mises屈服准则,基于Tresca屈服准则的爆破压力预测公式计算得到的小口径薄壁钢管承压能力更接近实际结果,而且Tresca屈服准则中的最大切应力塑性破坏更容易解释小口径薄壁钢管的静水压爆破过程。同时考虑钢管的几何尺寸特点,采用ASME公式、Barlow OD公式、Barlow ID公式、Max shear stress公式以及Turner公式计算小口径薄壁钢管的爆破压力,其适用性更强。     

无缝管壁厚误差对承载能力的影响

包钢白云鄂博铁精矿矿浆管道工程采用直径为355.6×15.5mm的X65级无缝钢管,为了获得壁厚误差对承载能力的影响规律,基于俞茂宏统一强度理论,利用解析方法计算管道的弹性极限解和塑性极限解,并进一步分析材料强度参数和拉压比对管道极限承载力的影响,以及塑性极限和弹性极限之间的裕度。结果表明:解析解中包含壁厚与外径的平方比,能够更准确地反映壁厚和外径对弹性极限承载能力的影响;管道的弹性极限承载能力满足设计压力16MPa和试验压力28.2MPa的要求,最小壁厚14.3mm满足安全要求;提高钢管的韧性,可以改善管道的承载能力;管道从弹性极限到塑性极限仅有约8%的裕度。充分考虑钢管壁厚误差,以弹性极限作为设计准则的管道更加安全可靠。     

挤压三通的极限压力试验与数值模拟

对两种典型的国产冷挤压三通进行了整体屈服试验研究,测量了各部位壁厚尺寸,并探讨了采用非线性有限元技术分析其极限承载能力的可行性.结果表明,挤压三通的极限承载能力不小于相应直管的理论值,建立在一定简化基础上的有限元模型可以很好地反映其整体屈服特征.     

挤压三通的极限压力试验与数值模拟

对两种典型的国产冷挤压三通进行了整体屈服试验研究，测量了各部位壁厚尺寸，并探讨了采用非线性一有限元技术分析其极限承载能力的可行性。结果表明，挤压三通的极限承载能力不小于相应直管的理论值，建立在一定简化基础上的有限元模型可以很好地反映其整体屈服特征。     

莲藕屈服强度和抗压强度的测定与分析

为探讨莲藕在压缩过程中的受力情况和不同藕节在不同的加载速率下抗压强度的变化规律,采用质构仪对鄂莲3537的不同藕节进行压缩试验,分析在不同的压缩速率下藕节间的压力-位移曲线,并得到对应的屈服极限和破坏极限。压缩试验测定的结果表明:各藕节的屈服极限和破坏极限都随着压缩速率的增加而增加;相同压缩速率下,3种藕节屈服极限的大小依次是第3节最大、第2节次之、第1节最小,不同藕节的破坏极限的大小依次是第2节最大、第3节次之、第1节最小。对屈服极限和破坏极限进行可重复双因素方差分析的结果表明:压缩速率和不同藕节对莲藕表面的屈服极限和破坏极限有显著影响,但两者的交互作用对莲藕表面的屈服极限和破坏极限无显著影响。     

西三线0．8设计系数试验段管道试压问题

结合西三线0．8设计系数试验段的现场高试验压力要求,系统地对管道试压水平与存留缺陷关系、管道试压下的屈服变形判定条件、累积塑性应变量计算以及压力-容积控制方法中的p—V曲线等进行了分析,结果表明：高试验压力可以显著减少管道存留缺陷;管道试验压力和管材实际屈服强度为影响管道屈服的主要影响因素,试压管节的实际屈服强度若低于93％SYMS,则会发生屈服变形,升压至最高试验压力时,管节的累积塑性应变量与其实际强度有关;管道注满水后的含气率和管道中的低强度钢管对p—V曲线的形状影响较大。     

横力弯曲梁塑性铰位置及其有限元探讨

本文对横力弯曲梁在考虑σy应力分量时的塑性铰位置进行探讨。从三个方面分析；1．从理论上分析了σy对弹性阶段的中性层位置没产生影响。2．从理论上分析了考虑σy的Mies屈服准则后，塑性铰上移了一位置，从而提高了梁的极限承载能力。3．用二维弹塑性有限元进行实例计算，得出了塑性铰上移及极限承载能力提高的结果。     

弯管的极限上限分析

应用数学规划在对弯道进行极限上限分析时,使用Ｍｉｓｅｓ屈服函数所计算的塑性耗散功的不可微性可导致收敛困难。通过具有无穷大弹性模量的假想弹塑 应变能代替塑性耗散功,这个问题可被解决。使用弯管极限上限分析的数学规划格式可有效地对弯管进行极限上限分析。     

一种新的胶凝原油管流启动屈服应力测算方法

准确预测胶凝原油的启动屈服应力,是实现含蜡原油管道安全经济输送、避免"凝管"事故发生的关键所在。以管流试验数据为基础,分析了管道轴向受压时间差异对胶凝原油启动屈服应力测量结果造成的影响。结果表明:在管流装置中,启动屈服应力的测量值随测量管段长度的增大呈减小的趋势。结合三参数双曲模式触变方程,提出了一种基于非线性最小二乘拟合原理的数据处理方法,能够求得测量管长趋于无限短时胶凝原油的启动屈服应力,统一了对特定工况下凝油结构强度的评价标准。     

改性聚乙烯软管沿程水头损失的试验研究

试验表明,薄塑软管中的水流流态属光滑管紊流,它与一般塑料硬管在输水性能上的差别是:水流断面可随工作压力变化,因此其沿程水头损失和沿程阻力系数不仅取决于雷诺数,与其流量和直径有关,同时还受管首工作压力的影响。分析提出了薄塑软管断面呈全圆形时,管首工作压力一定和变动下的沿程水头损失及沿程阻力系数的经验公式。经验证,符合应用要求。     

弹性地基梁的挠曲线微分方程及其应用

埋地长输管道运行中将受到多种载荷的作用，如土壤的主动和被动压力，以及地上的活载荷等。这些涉及到管道强度的问题，，在设计时就是通过一系列计算加以解决。作为计算于管道变形和强度的重要基础，给出了弹性地基梁挠曲线微分方程（位移方程）。通过假设的两段钢质管道，利用给出的该挠曲线微分方程分别进行了一端约束两端约束的计算。结果表明，设定的计算误差均小于０．００１，较为精确，同时，该微分方程还可用于埋地管道的     

天然气管道可靠性的计算方法

基于可靠性的设计和评价方法（RBDA）是天然气管道设计技术的发展方向,国内外学术界针对该方法的应用展开广泛研究。针对天然气管道基于可靠性设计与评价方法所涉及的理论内容,研究了管道可靠性的分析过程,给出了极限状态方程蒙特卡罗仿真的通用算法,建立了管道可靠度计算软件框架,并以CSAZ662附录O中提供的无缺陷管道屈服和破裂极限状态函数为例对某输气管道进行可靠度计算和参数的敏感性分析。最后,根据分析结果,对管道的设计和管理提出可行性建议。提出的计算方法将方程与仿真计算分离,适合将更多的方程列入计算框架中,可以对管道的可靠性进行全面分析。     

多相流试验环道的水力摩阻系数评价

对石油大学（北京）多相流试验环道测试段进行了标定，在水力光滑区，当雷诺数大于0．3Re1(Re1为光滑区与混合摩擦区的临界雷诺数）后，发现现有光滑管摩阻系数公式的计算值与实测值误差一般在5％－16．7％之间，误差随雷诺数的增大而单调增加，已不适用精密试验环道的水力计算，而考虑管壁粗糙度的Colebrook公式能很好地拟合试验数据。对几个常用的光谱管摩阻系数公式进行了分析与评价，提出了这些公式的合理使用范围。     

钢骨架塑料复合管带压开孔的有限元模拟

针对钢丝网骨架塑料复合管在带压开孔施工中的盲目性问题,对钢骨架塑料复合管进行力学分析,建立复合管的力学模型,并对管段模型进行网格划分。运用ANSYS软件对其在不同管径下的最大开孔孔径进行有限元模拟,得到不同开孔孔径下的Mises等效应力分布云图,进而确定最大开孔孔径。结果表明,最大开孔孔径随管径的增加呈线性增加。基于ANSYS仿真结果,通过对管段的密封性进行检测,发现施工条件下管段无介质泄漏现象发生,且未见明显塑性变形。通过现场试验验证了钢骨架塑料复合管的带压开孔模型精度较高,可以为其现场开孔作业提供参考。     

隧道口弯管系应力计算模型

基于隧道穿越管道进出洞口的约束状态及应力分析,提出了隧道进出口弯管设计形状简化的处理方法。推导了弯管参数简化后的受力平衡方程,利用该方程导出最大弯矩状态下的管壁应力σBmax的计算方法。可利用最大计算应力选取或验算弯管壁厚,以保证弯管形式的安全可靠。计算结果全面反映了施工安装阶段的实际情况,体现了隧道内管道施工安装中的工程参数,有利于工程质量的控制。（图4,参6）     

径向载荷作用下的管道挤压变形模型

针对长输管道泄漏抢修的特点,利用管道局部挤压的方法,能够在短时间内最大限度地减少或防止油品泄漏危害。基于管道塑性变形理论和能量守恒原理,结合"Bow-tie"管道塑性变形计算模型,建立了管道径向载荷作用下的挤压变形模型,对管道挤压和管内泄漏余压作用下的塑性变形进行分析计算。得到了不同管径管道挤压所需载荷量,利用非线性拟合得到了挤压载荷的分布数据。分析表明:管道挤压载荷随管径、屈服应力的变化,呈现S形递增。该模型可以确定不同管道的挤压变形载荷,为管道挤压抢修提供理论和实践依据。