长输天然气埋地管道缺陷与安全性分析
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-13页 |
| 1.1 引言 | 第8页 |
| 1.2 课题背景 | 第8-9页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.4 研究内容及意义 | 第12-13页 |
| 第二章 裂纹的形成及疲劳裂纹扩展研究 | 第13-26页 |
| 2.1 管线钢的焊接性 | 第13页 |
| 2.2 管线钢焊接裂纹缺陷 | 第13-15页 |
| 2.2.1 裂纹几何形式 | 第13-14页 |
| 2.2.2 裂纹产生的原因分析 | 第14-15页 |
| 2.3 疲劳破坏机理 | 第15-21页 |
| 2.3.1 疲劳裂纹萌生机理 | 第15-16页 |
| 2.3.2 疲劳裂纹扩展机理 | 第16-21页 |
| 2.4 疲劳裂纹扩展分析方法 | 第21-22页 |
| 2.4.1 应力疲劳法与应变疲劳法 | 第21-22页 |
| 2.4.2 断裂力学法 | 第22页 |
| 2.5 疲劳裂纹扩展 | 第22-23页 |
| 2.5.1 应力疲劳裂纹扩展 | 第22页 |
| 2.5.2 应变疲劳裂纹扩展 | 第22-23页 |
| 2.6 影响裂纹扩展若干因素 | 第23-26页 |
| 2.6.1 压力波动对裂纹扩展影响 | 第23-24页 |
| 2.6.2 地裂缝对裂纹扩展影响 | 第24页 |
| 2.6.3 冻土区对裂纹扩展影响 | 第24-25页 |
| 2.6.4 断层对裂纹扩展影响 | 第25-26页 |
| 第三章 天然气埋地管道裂纹扩展分析 | 第26-51页 |
| 3.1 埋地管道应力分析 | 第26-27页 |
| 3.2 埋地管道应力计算 | 第27-34页 |
| 3.2.1 Marston模型 | 第27-29页 |
| 3.2.2 膨胀土压力 | 第29页 |
| 3.2.3 冰冻载荷 | 第29-30页 |
| 3.2.4 地震载荷 | 第30-34页 |
| 3.3 地震波作用有限元动态响应分析 | 第34-39页 |
| 3.4 应力强度因子有限元计算 | 第39-42页 |
| 3.4.1 几何建模及网格划分 | 第39-40页 |
| 3.4.2 施加约束及载荷 | 第40页 |
| 3.4.3 模拟结果分析 | 第40-42页 |
| 3.5 裂纹扩展模拟 | 第42-45页 |
| 3.5.1 ANSYS应力分析 | 第42-43页 |
| 3.5.2 Franc3d裂纹建模 | 第43-44页 |
| 3.5.3 应力强度因子计算 | 第44-45页 |
| 3.6 裂纹扩展分析 | 第45-51页 |
| 3.6.1 埋藏裂纹扩展形貌 | 第45-47页 |
| 3.6.2 应力强度因子变化规律 | 第47-49页 |
| 3.6.3 应力比对裂纹扩展的影响 | 第49-51页 |
| 第四章 管道裂纹缺陷安全性评定 | 第51-60页 |
| 4.1 含裂纹管道安全评价的理论 | 第51-54页 |
| 4.1.1 断裂力学理论 | 第51-54页 |
| 4.1.2 塑性极限载荷理论 | 第54页 |
| 4.2 平面缺陷的疲劳评定 | 第54-60页 |
| 4.2.1 疲劳评定所需数据 | 第55-56页 |
| 4.2.2 应力强度因子幅值计算 | 第56页 |
| 4.2.3 免于疲劳评定的判别 | 第56-57页 |
| 4.2.4 疲劳裂纹扩展量计算 | 第57-58页 |
| 4.2.5 容许裂纹尺寸计算与安全性评价 | 第58-60页 |
| 第五章 管道裂纹疲劳寿命预测 | 第60-68页 |
| 5.1 含裂纹管道剩余寿命预测 | 第60-61页 |
| 5.2 管道低周疲劳寿命预测 | 第61-63页 |
| 5.2.1 埋地天然气管道的低周疲劳寿命预测 | 第62页 |
| 5.2.2 Manson-Coffin公式 | 第62-63页 |
| 5.3 基于损伤力学低周疲劳损伤模型 | 第63-68页 |
| 5.3.1 损伤力学基础理论 | 第63-65页 |
| 5.3.2 低周疲劳寿命损伤力学模型预测 | 第65-68页 |
| 第六章 结论 | 第68-70页 |
| 致谢 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第74-75页 |
