带裂纹海洋管道的断裂计算和可靠性分析

来源 :中国农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tjunu520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海洋石油管线是海洋油气资源开发和利用的生命线,它的安全与否直接影响着海洋工程的发展和海洋生物的安全。海洋石油管线在安装过程、渔业捕捞等人类海洋活动以及其它的海洋事故中,难免会产生各种各样的损伤和缺陷,这些缺陷在管线运输石油产品过程中,在缺陷局部会产生应力集中,生成微裂纹及宏观裂纹,并导致裂纹扩展,最后导致管线失效破坏。因而,为保障海洋管线的石油运输安全,避免遭受重大的经济损失和海洋生物生态环境的破坏,必须对海洋损伤石油管线进行强度计算与可靠性评估,为管线的维修、结构承载潜力的挖掘提供科学合理的决策依据。本文针对带裂纹海洋石油管道,利用边界元和权函数方法,给出了裂纹前沿应力强度因子的实用计算公式。在断裂分析的基础上,基于概率统计理论,为带裂纹海洋石油管道建立了断裂可靠性评估方法,给出了断裂失效概率和可靠度的计算公式。主要工作如下: 1.使用边界积分方程法将带裂纹海洋石油管道断裂问题归结为求解一组边界积分方程,进而采用分域法将带裂纹的弹性体分为两个(或多个)不含裂纹区域的弹性体,将求解裂纹问题转化为求解普通弹性问题,并建立了数值求解方法。根据裂纹前沿的应力奇异性,给出了应力强度因子最小二乘计算公式,并编制专用程序。最后,给出了典型问题的数值计算结果,数值结果令人满意。 2.应用权函数法,分别给出了计算带轴向和环向裂纹海洋石油管道应力强度因子的表达式。利用已有的数值计算结果,并应用最小二乘曲面法,分析了应力强度因子解的拟合问题,给出了应力强度因子的实用计算公式,并给出典型数值算例的数值计算结果。数值结果表明,本文给出的应力强度因子计算公式简单、实用,能很好地满足工程使用要求。 3.采用S-N曲线及损伤等方法对带轴向和环向裂纹海洋管道的疲劳寿命进行了计算和分析,建立了疲劳寿命计算公式,并给出典型例子的寿命计算结果。 4.基于断裂计算结果和概率统计理论,采用极限分析等方法,对在内压或轴力和弯矩作用下,带裂纹海洋管道的可靠性问题进行了断裂可靠性评估,建立了可靠性评估方法,给出了管道的失效概率和可靠性的计算公式,并给出了典型例子的数值结果。
其他文献
由于分娩时的剧烈疼痛及分娩后角色的转变,产妇在产后容易出现生理和心理方面的问题,部分产妇因过度担心新生儿健康及对角色转换的不适应,出现焦虑、抑郁、恐惧以及不知所措
期刊
党建数词缩语一个中心两个基本点:以经济建设为中心,坚持四项基本原则,坚持改革开放。两手抓:一手抓物质文明,一手抓精神文明;一手抓改革开放,一手抓惩治腐败;一手抓经济建设
广告目标作为一家以羽绒服为主营业务的多品牌的综合服装经营集团,波司登一直在寻找与羽绒服大众产品的特征高度契合的传播媒体以更加贴近消费者,提升品牌美誉度与影响力。策
本文对电脑刺绣机挑线机构的创新设计进行了研究。文章以北方天鸟智能科技股份有限公司的电脑刺绣机挑线机构为原型,根据机构创新设计理论,在保持原机构挑线孔运动规律和相关尺
随着工业化和城市化的快速发展,我国城市大气污染恶化,颗粒物仍是影响城市空气质量的首要污染物.大气颗粒物对全球气候、城市能见度及人体健康都有非常重要的影响,尤其对人体
空气中的汞及其化合物对人体有慢性神经损害或急性中毒的危害,也是作为职业病危害因素检测的物质之一.而原子荧光光谱法测汞是较为理想一个方法,该方法具备操作简单,高灵敏度
随着装备制造行业的高速发展,精密机械装备对金属型材的直线度要求日益提高。精密矫直机作为高精度高效率的金属型材矫直机床,对提高型材的直线精度、缩短加工周期和降低生产成
本文对基于超声波焊接的快速数字分层制造方法进行了研究。文章应用弹塑性理论,利用ANSYS有限元分析软件建立模型,确定边界条件,针对超声波金属焊接过程进行了有限元分析,通过瞬
本文通过对S135钻杆钢疲劳破坏分析的基础上,结合疲劳破坏过程中疲劳裂纹扩展的一般规律,主要研究了不同氯离子浓度下的介质环境对S135钻杆钢疲劳裂纹扩展性能的影响.通过力
对矿山机械进行在线监测与故障诊断,可以提高企业的维修水平和生产效率,但如何高效存储和管理海量的状态监测数据仍有待找到更好的方法。同时,监测数据里包含着大量的生产和