收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

海底管道疲劳寿命计算方法研究

汤岱  
【摘要】:疲劳破坏是海底管道的主要失效形式之一。本文采用英国规范BS7910对含缺陷的海底管道管跨的裂纹进行安全评估,估算在一定载荷水平下的管道失效临界裂纹尺寸。通过把管道裂纹的发展过程分为裂纹萌生和扩展两个阶段,分别采用局部应力应变法分析裂纹萌生阶段,采用断裂力学裂纹扩展理论循环续循环的方法分析裂纹扩展阶段。论文完成的主要工作有: 1、不规则波的模拟。通过OrcaFlex波浪载荷计算软件采用规则波模拟不规则波以计算获得管道的应力时历。 2、管跨计算模型的建立。对管跨模型采用不同约束条件和跨长分别计算在同一种波浪载荷作用下的应力时历并且分析管跨不同部位的应力分布。 3、管道缺陷的失效评估。采用英国规范BS7910中等级2B的工程断裂评定方法,分别计算缺陷的应力强度因子和参考应力,使用失效评估图估计缺陷在一定载荷条件下的失效尺寸。 4、裂纹萌生寿命计算。把管道裂纹的发展过程分为裂纹萌生和扩展两个阶段。采用局部应力应变法计算缺陷的局部应力应变,并且计入载荷顺序的影响,计算得到管道不同危险点的裂纹扩展寿命。 5、裂纹扩展寿命计算。计算管道缺陷在每次载荷作用下裂纹扩展后的应力强度因子幅值,将幅值代入到裂纹扩展速率模型中,求出裂纹扩展量,再通过扩展后的裂纹尺寸计算新的应力强度因子,重复迭代计算得到管道的裂纹扩展寿命。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P756.2

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方曦;杨文;;海洋石油污染研究现状及防治[J];环境科学与管理;2007年09期
2 舒陶;任宏光;郭克平;;局部应力应变Neuber法与有限元求法的比较[J];弹箭与制导学报;2009年01期
3 宗影影,单德彬,吕炎;热压缩Ti-4.5Al-3Mo-1V合金的流变应力行为[J];锻压技术;2005年03期
4 冯贤桂;天然气管道的疲劳可靠寿命计算[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年07期
5 江山;霍立兴;刘俊龑;张玉凤;;海底管线2A级断裂评定[J];焊管;2006年02期
6 王建平;霍立兴;黄亮;朱涛;;海底油气输送焊接管线的疲劳评定[J];焊管;2006年05期
7 聂宏,乔新,樊蔚勋;局部应力应变法弯扭复合疲劳损伤准则[J];航空学报;1991年01期
8 金维国;;压力容器的局部应力应变寿命分析[J];石油和化工设备;2010年05期
9 罗延生,方华灿;综合模糊评判模型在选择海床土壤特性参数中的应用分析[J];中国海上油气.工程;1999年03期
10 冯耀荣,王新虎,赵冬岩;油气输送管失效事故的调查与分析[J];中国海上油气.工程;1999年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王一飞;深海立管涡激振动疲劳损伤预报方法研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 崔海鑫;船体结构动态响应虚拟测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 付勇;海底管线断裂疲劳分析及软件开发[D];浙江大学;2004年
3 刘洪伟;基于BS7910的X65钢焊接管线疲劳评定[D];天津大学;2004年
4 刘俊龑;X56海底管线的ECA评估[D];天津大学;2004年
5 郭怀民;若干复杂缺陷平面弹性问题的复变方法研究[D];内蒙古师范大学;2007年
6 谷建义;FRP阻裂增强梁的有限元分析与试验研究[D];重庆交通大学;2008年
7 邱文杰;FDPSO典型结构疲劳寿命分析[D];大连理工大学;2008年
8 于海龙;基于ANSYS软件实现Spar平台的波浪载荷动力分析[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 刘敬刚;重载货车钩舌的疲劳特性研究[D];大连交通大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 齐芳娟,霍立兴,张玉凤,荆洪阳,杨新岐,于计俊,赵海深;用裂纹张开位移评价HDPE燃气管材的断裂特性[J];工程塑料应用;2001年04期
2 冯权和;查五生;彭必友;;面向跌落仿真破坏的注射成型工艺优化[J];工程塑料应用;2010年05期
3 徐文彬;姚安林;李又绿;曾祥国;徐荣鹏;;高压输气管道穿越河流的结构动力学分析[J];四川建筑科学研究;2012年02期
4 王海波;毛富杰;萧艳彤;;一台水管锅炉水管产生环向裂纹的原因简析[J];安防科技;2006年03期
5 杨振平;;浅析超高强度钢的焊接[J];安装;2006年11期
6 苏增建;谷慧宇;李敏;;海洋石油污染修复研究进展[J];安全与环境学报;2009年02期
7 刘春孝;靳孝峰;;材料的变幅循环应变疲劳寿命估算[J];安阳工学院学报;2009年02期
8 许玢;杨延功;平学成;;内燃机车传动轴焊缝非裂纹缺陷处疲劳强度的校核——塞焊圆孔周边疲劳强度问题[J];安阳工学院学报;2010年06期
9 金国龙;谢雄耀;王如路;;上海地铁1号线车辆转向架寿命预测数值分析[J];地下空间与工程学报;2009年05期
10 李洪升,岳前进,郑靖明,朱元林;海冰韧脆转变特性的宏微观分析[J];冰川冻土;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林立志;李法新;;考虑弹塑性变形约束的裂纹尖端塑性区分析[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
2 冀亮;陈国平;严士常;;日照港四、五期工程不同结构码头上水和波浪反射试验研究[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
3 伦冠德;刘衍聪;伊鹏;曲杨;;海洋工程管道对接方法及技术[A];2011年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2011年
4 要承勇;王永江;杨维;;基于损伤容限设计理论对某40Cr钢轴的表面缺陷的判定[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
5 张鼎;黄小平;丁仕风;洪英;徐博文;;大型集装箱船高强度钢甲板裂纹缺陷的安全寿命评估[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
6 胡磊;王轲;;某整流罩支架随机振动疲劳寿命分析[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
7 周晶;李昕;范颖芳;;海底悬跨管道地震反应分析——第十二届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
8 钱桂安;王茂廷;;基于单轴高周疲劳寿命预测的局部应力应变法的研究[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
9 钱桂安;王茂廷;王莲;;用局部应力应变法进行高周疲劳寿命预测的研究[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
10 李向伟;范国海;兆文忠;;基于AAR标准铁路货车疲劳寿命预测系统开发与应用[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 艾尚茂;管土耦合边界下海底悬跨管道涡激振动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨勇;压力敏感性材料裂纹尖端场的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 孙娟;滨海环境石油—悬浮颗粒物凝聚体形成的动力学研究[D];中国海洋大学;2010年
5 唐世振;考虑顺流向振动的深水顶张力立管涡激振动分析[D];中国海洋大学;2010年
6 刘艳萍;焊接桥梁钢疲劳裂纹扩展行为研究[D];华中科技大学;2010年
7 韩强;CFRP-混凝土界面粘结滑移机理研究[D];华南理工大学;2010年
8 杨广雪;高速列车车轴旋转弯曲作用下微动疲劳损伤研究[D];北京交通大学;2011年
9 王文全;薄壁结构流固耦合数值模拟及计算方法研究[D];昆明理工大学;2008年
10 闫妍;充流多壁碳纳米管的动力学特性研究[D];昆明理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵大为;空间热循环和辐照环境对LF6铝合金焊接组织及性能的影响[D];河南理工大学;2010年
2 郭昭亮;含有预置缺陷的膨胀环动态断裂行为研究[D];中国工程物理研究院;2010年
3 李新蕾;金属磁记忆检测机理的试验研究与有限元仿真[D];南昌航空大学;2010年
4 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
5 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年
6 曹俊伟;基于裂纹扩展理论的船体结构疲劳强度研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 冯观;船舶疲劳强度虚拟测试方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘磊;基于非线性应力峰值自平衡的焊接结构热点应力法[D];大连理工大学;2010年
9 兰杰;海底管道防腐状态检测关键技术研究[D];大连理工大学;2010年
10 李卓帅;深水半潜平台全寿命期结构健康状态管理研究[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晓慧;谢基龙;;重载列车E级钢钩舌疲劳裂纹扩展条件及寿命预测[J];北京交通大学学报;2006年04期
2 陈建秋;中国近海石油污染现状、影响和防治[J];节能与环保;2002年03期
3 魏雪霞,董健;含轴对称抛物线曲裂纹平面弹性问题的解析解[J];北京理工大学学报;2004年05期
4 金鸿章;;长峰波随机海浪的实时仿真和频谱分析[J];船舶工程;1987年01期
5 赵良才,唐文献,方喜峰;虚拟产品开发技术及其在舰船建造中的应用[J];船舶工程;1999年03期
6 曾晓辉,沈晓鹏,吴应湘,刘杰鸣;深海平台分析和设计中的关键力学问题[J];船舶工程;2005年05期
7 曾晓辉;沈晓鹏;吴应湘;;张力腿平台拉索的疲劳损伤[J];船舶工程;2006年03期
8 崔维成,蔡新刚,冷建兴;船舶结构疲劳强度校核研究现状及我国的进展[J];船舶力学;1998年04期
9 崔维成,刘涛,祁恩荣,徐向东;散货船疲劳强度校核的确定性方法[J];船舶力学;2000年01期
10 马驰,董艳秋,杨丽婷;海洋平台张力腿在两种边界条件下的涡激非线性振动的比较研究[J];船舶力学;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 范佘明;缪国平;杨素军;陆志妹;;船舶水动力性能虚拟测试系统的设想[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 冯国庆;船舶结构疲劳强度评估方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 邓彩艳;海底油气管道断裂性能及安全评定研究[D];天津大学;2003年
2 商俊敏;基于虚拟现实与虚拟样机的汽车平顺性研究[D];浙江大学;2005年
3 刘强;裂纹尖端塑性区及潜艇模型疲劳性能数值模拟研究[D];上海交通大学;2007年
4 甘贤军;GFRP加固钢筋混凝土梁(受弯构件)试验研究[D];重庆交通学院;2004年
5 陈强;FRP复合钢筋混凝土受弯构件实验研究及承载力极限状态数值模拟分析[D];重庆交通学院;2003年
6 李志华;重载列车钩舌疲劳可靠性寿命分析[D];北京交通大学;2008年
7 车承志;“放”“阻”结合的复合钢筋混凝土新结构的力学原理与实验研究[D];重庆交通学院;2005年
8 任顺利;张力腿平台动力响应研究[D];中国石油大学;2008年
9 李洛东;船体结构强度虚拟测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 官忠信,刘亮,杨南生;J_R曲线测试方法[J];固体力学学报;1988年02期
2 许湘;黄建文;宋顺成;;用有限单元法计算厚壁圆管疲劳寿命[J];兵器材料科学与工程;2008年05期
3 伍开松;余长柏;古剑飞;李明;罗进军;;基于ABAQUS模拟钻柱裂纹萌生和扩展[J];机械;2008年09期
4 李振华;吴晓;高海龙;黄园园;;基于ANSYS的焊接箱形梁裂纹断裂分析[J];起重运输机械;2010年07期
5 王修信;潘家铮;夏颂佑;;混凝土坝裂纹扩展算法(英文)[J];宁波大学学报(教育科学版);1989年02期
6 许湘;黄建文;宋顺成;;厚壁园管疲劳寿命的数值计算[J];科协论坛(下半月);2007年07期
7 陈华丽;高宇立;王全会;;用光弹性法测双层复合板的应力强度因子[J];应用力学学报;1990年01期
8 盖珊珊;王卫东;张敦福;程钢;;自然单元法在线弹性断裂力学中的应用研究[J];计算力学学报;2011年03期
9 王修信;潘家铮;夏颂佑;;混凝土坝裂纹扩展算法[J];宁波大学学报(理工版);1989年02期
10 卢海星,黄醒春;弹性体裂纹扩展的数值模拟[J];上海交通大学学报;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁军;王裕;方国东;卢琦;;ZrB_2基陶瓷热冲击抗力研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
2 王建国;李璐;王连庆;王红缨;;Ⅰ-Ⅲ型复合加载下铝合金材料疲劳裂纹扩展速率[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
3 李地元;李夕兵;李春林;;压应力作用下硬岩板裂裂纹形成的微观断裂分析[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
4 侯铁舟;郑晶晶;陶洪;;釉牙本质界在牙面裂纹扩展中的作用[A];全国第八次牙体牙髓病学学术会议论文汇编[C];2011年
5 王志勇;马力;吴林志;;基于不同准则功能梯度材料断裂行为的数值模拟[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 郑捷;;岩石反平面剪切裂纹扩展的2-D自动机模型[A];1991年中国地球物理学会第七届学术年会论文集[C];1991年
7 朱伯靖;石耀霖;;同震断层三维裂纹扩展问题研究(Ⅰ数学模型)[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
8 周维垣;寇晓东;肖洪天;;无单元法追踪裂纹扩展[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1998年
9 郭馨艳;黄培彦;;预应力CFL增强RC梁裂纹扩展规律研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
10 陈良贤;李成明;陈飞;刘政;黑立富;吕反修;;疲劳载荷下金刚石自支撑膜的裂纹扩展[A];2009年全国失效分析学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 牧果;硬件过关才能保安全[N];中国化工报;2009年
2 通讯员 业成;新技术为我市石化企业节约50%检测成本[N];南京日报;2009年
3 记者 甘丰录;海工装备“脆骨”隐患令人忧[N];中国船舶报;2009年
4 夏杰生;我国球墨铸铁轧辊激光表面强化技术达国际先进水平[N];中国冶金报;2007年
5 鲁京;助磨剂的作用原理[N];中国建材报;2008年
6 杨慎勤;“声发射”探伤把关埋件质量[N];中国水利报;2001年
7 胡心彬 李麟 吴晓春;4Cr5MoSiV1Nb钢热疲劳软化性能的研究[N];世界金属导报;2004年
8 赵占庶;钢化玻璃的特性及其应用[N];中国建材报;2008年
9 卢洪波;走进水泥金属耐磨材料[N];中国建材报;2009年
10 ;走进水泥金属耐磨材料[N];中国建材报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林荣伟;CFL加固RC梁疲劳裂纹扩展规律及寿命预测[D];华南理工大学;2010年
2 闫明;蠕变—热疲劳可靠寿命预测的若干问题研究[D];东北大学;2008年
3 涂文锋;16MnR钢疲劳裂纹扩展形貌和扩展路径的试验研究与数值模拟[D];浙江工业大学;2009年
4 张天会;新型低碳贝氏体钢焊接接头疲劳裂纹扩展可靠性研究[D];昆明理工大学;2012年
5 宋占勋;焊接结构疲劳强度研究及其应用[D];北京交通大学;2012年
6 沈健;大体积桥塔既有裂纹在温度疲劳荷载下扩展概率研究[D];武汉理工大学;2013年
7 张俊清;高速列车空心车轴表面裂纹应力强度因子研究[D];北京交通大学;2011年
8 朱明亮;汽轮机转子钢近门槛值区的裂纹扩展与超高周疲劳行为研究[D];华东理工大学;2011年
9 雍华东;若干先进电磁材料结构的断裂与稳定性等力学特性的理论研究[D];兰州大学;2010年
10 赵传宇;CFL加固钢板中表面裂纹扩展规律研究[D];华南理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王文伟;含裂纹铆接连接结构应力强度因子参数分析[D];大连海事大学;2009年
2 孙永兴;钻柱失效的动态断裂力学研究[D];西南石油学院;2005年
3 沈明;应用无单元法模拟岩体水力劈裂[D];浙江大学;2006年
4 刘亚龙;新支线飞机机翼下壁板损伤容限方法研究[D];西北工业大学;2006年
5 盖珊珊;自然单元法在线弹性断裂力学中的应用研究[D];山东大学;2009年
6 胡敏;30Cr1Mo1V转子钢疲劳裂纹扩展数值模拟分析[D];长沙理工大学;2010年
7 汤岱;海底管道疲劳寿命计算方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 梅继法;纳米尺度黏着接触和裂纹扩展的准连续介质方法研究[D];复旦大学;2010年
9 刘慧;压弯复杂应力下某高强钢焊接件的疲劳特征研究[D];武汉理工大学;2011年
10 杨达;基于ANSYS分析的加氢反应器裂纹扩展研究[D];东北石油大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026