疲勞破壞是海底管道的主要失效形式之一。本文采用英國(guó)規(guī)范BS7910對(duì)含缺陷的海底管道管跨的裂紋進(jìn)行安全評(píng)估，估算在一定載荷水平下的管道失效臨界裂紋尺寸。通過把管道裂紋的發(fā)展過程分為裂紋萌生和擴(kuò)展兩個(gè)階段，分別采用局部應(yīng)力應(yīng)變法分析裂紋萌生階段，采用斷裂力學(xué)裂紋擴(kuò)展理論循環(huán)續(xù)循環(huán)的方法分析裂紋擴(kuò)展階段。論文完成的主要工作有:1、不規(guī)則波的模擬。通過OrcaFlex波浪載荷計(jì)算軟件采用規(guī)則波模擬不規(guī)則波以計(jì)算獲得管道的應(yīng)力時(shí)歷。2、管跨計(jì)算模型的建立。對(duì)管跨模型采用不同約束條件和跨長(zhǎng)分別計(jì)算在同一種波浪載荷作用下的應(yīng)力時(shí)歷并且分析管跨不同部位的應(yīng)力分布。3、管道缺陷的失效評(píng)估。采用英國(guó)規(guī)范BS7910中等級(jí)2B的工程斷裂評(píng)定方法，分別計(jì)算缺陷的應(yīng)力強(qiáng)度因子和參考應(yīng)力，使用失效評(píng)估圖估計(jì)缺陷在一定載荷條件下的失效尺寸。4、裂紋萌生壽命計(jì)算。把管道裂紋的發(fā)展過程分為裂紋萌生和擴(kuò)展兩個(gè)階段。采用局部應(yīng)力應(yīng)變法計(jì)算缺陷的局部應(yīng)力應(yīng)變，并且計(jì)入載荷順序的影響，計(jì)算得到管道不同危險(xiǎn)點(diǎn)的裂紋擴(kuò)展壽命。5、裂紋擴(kuò)展壽命計(jì)算。計(jì)算管道缺陷在每次載荷作用下裂紋擴(kuò)展后的應(yīng)力強(qiáng)度因子幅值，將幅值代入到裂紋擴(kuò)展速率... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 BS7910 規(guī)范的研究
        1.2.2 局部應(yīng)力應(yīng)變法
        1.2.3 裂紋擴(kuò)展壽命計(jì)算
    1.3 論文的主要工作
第2章 海底管道管跨力學(xué)分析模型
    2.1 概述
    2.2 管跨形成原因及影響
    2.3 不規(guī)則波的模擬
    2.4 計(jì)算實(shí)例
        2.4.1 計(jì)算應(yīng)力
        2.4.2 應(yīng)力結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第3章 管道裂紋失效評(píng)估
    3.1 概述
    3.2 各等級(jí)的評(píng)估方法介紹
        3.2.1 計(jì)算應(yīng)力
        3.2.2 評(píng)估方法
        3.2.3 缺陷尺寸和評(píng)估數(shù)據(jù)
    3.3 簡(jiǎn)單評(píng)估——等級(jí)一
        3.3.1 等級(jí) 1A
        3.3.2 等級(jí) 1B
    3.4 常規(guī)評(píng)估——等級(jí)二
        3.4.1 等級(jí) 2A
        3.4.2 等級(jí) 2B
    3.5 延性撕裂評(píng)估——等級(jí)三
        3.5.1 延性撕裂分析步驟
        3.5.2 等級(jí)三的 3 種評(píng)估
    3.6 算例
    3.7 本章小結(jié)
第4章 裂紋萌生壽命計(jì)算
    4.1 概述
    4.2 局部應(yīng)力應(yīng)變法的內(nèi)容
        4.2.1 材料的疲勞性能
        4.2.2 局部應(yīng)力應(yīng)變分析
        4.2.3 損傷計(jì)算及累積損傷規(guī)律
    4.3 局部應(yīng)力應(yīng)變分析
        4.3.1 循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線
        4.3.2 局部應(yīng)力的計(jì)算
        4.3.3 應(yīng)變壽命曲線的計(jì)算
    4.4 裂紋萌生壽命計(jì)算
        4.4.1 名義應(yīng)變歷程的獲得
        4.4.2 局部應(yīng)力應(yīng)變分析
        4.4.3 累積損傷計(jì)算
    4.5 計(jì)算實(shí)例
    4.6 本章小結(jié)
第5章 裂紋擴(kuò)展壽命計(jì)算
    5.1 概述
    5.2 斷裂力學(xué)理論
    5.3 應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算方法
    5.4 疲勞裂紋擴(kuò)展速率模型
    5.5 影響裂紋擴(kuò)展速率的因素
        5.5.1 平均應(yīng)力的影響
        5.5.2 裂紋初始狀態(tài)
        5.5.3 應(yīng)力強(qiáng)度因子幅值門檻值
        5.5.4 材料參數(shù)與計(jì)算模型
    5.6 管道裂紋擴(kuò)展壽命計(jì)算
        5.6.1 計(jì)算流程
        5.6.2 計(jì)算實(shí)例
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海底管道疲勞損傷與疲勞壽命的可靠性計(jì)算[J]. 黃小光,韓忠英.  油氣儲(chǔ)運(yùn). 2010(11)
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[5]海洋石油污染研究現(xiàn)狀及防治[J]. 方曦,楊文.  環(huán)境科學(xué)與管理. 2007(09)
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博士論文
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碩士論文
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[2]重載貨車鉤舌的疲勞特性研究[D]. 劉敬剛.大連交通大學(xué) 2010
[3]FDPSO典型結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析[D]. 邱文杰.大連理工大學(xué) 2008
[4]基于ANSYS軟件實(shí)現(xiàn)Spar平臺(tái)的波浪載荷動(dòng)力分析[D]. 于海龍.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[5]FRP阻裂增強(qiáng)梁的有限元分析與試驗(yàn)研究[D]. 谷建義.重慶交通大學(xué) 2008
[6]若干復(fù)雜缺陷平面彈性問題的復(fù)變方法研究[D]. 郭懷民.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2007
[7]X56海底管線的ECA評(píng)估[D]. 劉俊龑.天津大學(xué) 2004
[8]基于BS7910的X65鋼焊接管線疲勞評(píng)定[D]. 劉洪偉.天津大學(xué) 2004
[9]海底管線斷裂疲勞分析及軟件開發(fā)[D]. 付勇.浙江大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3185959