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内压和面内弯矩作用下含局部减薄弯头塑性极限载荷的有限元分析 被引量：21
1
作者 陈钢 张传勇 刘应华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期43-49,共7页
局部减薄是一种压力管道表面常见的体积型缺陷,它不仅会降低管道的承载能力,而且还可能引起管道破坏,导致严重的事故。采用数值分析方法,对内压和面内弯矩作用下含局部减薄弯头的极限载荷进行了研究,分析了载荷组合、缺陷形状、位置、... 局部减薄是一种压力管道表面常见的体积型缺陷,它不仅会降低管道的承载能力,而且还可能引起管道破坏,导致严重的事故。采用数值分析方法,对内压和面内弯矩作用下含局部减薄弯头的极限载荷进行了研究,分析了载荷组合、缺陷形状、位置、尺寸对弯头极限承载能力的影响,讨论了导致弯头破坏的典型失效模式。计算结果为含缺陷弯头的安全评定提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 弯头 局部减薄 塑性极限载荷 数值分析 失效模式
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复杂载荷下管道三通的塑性极限载荷 被引量：14
2
作者 轩福贞 李培宁 涂善东 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期646-650,共5页
目前对于管道三通在内压和弯矩联合作用下的塑性极限载荷累积规律有三种不同的观点 ,即线性方程累积、抛物线方程累积和圆方程累积模式。文中采用非线性有限元方法分析内压与弯矩联合作用下 (包括面内弯矩和面外弯矩两种形式 )管道三通... 目前对于管道三通在内压和弯矩联合作用下的塑性极限载荷累积规律有三种不同的观点 ,即线性方程累积、抛物线方程累积和圆方程累积模式。文中采用非线性有限元方法分析内压与弯矩联合作用下 (包括面内弯矩和面外弯矩两种形式 )管道三通的塑性极限载荷 ,结果表明其累积形式基本上介于抛物线方程和圆方程之间 ,并且与结构几何参量有关。最后在数值分析的基础上提出复杂情况下考虑几何因素的三通塑性极限载荷工程估算式 ,并用试验结果进行验证。 展开更多
关键词 管道三通 内压 弯矩 塑性极限载荷 有限元分析
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复杂载荷下无缺陷弯管的塑性极限载荷 被引量：21
3
作者 郭茶秀 王学生 +1 位作者 王定标 李培宁 《压力容器》 2001年第4期8-11,共4页
利用Von -Mises屈服准则 ,推导出内压和扭矩联合载荷以及内压、弯矩、扭矩联合载荷作用下弯管的塑性极限载荷方程式 ,经过简化后可得到任一单个载荷、两个或三个载荷共同作用下的塑性极限载荷。有关实验验证了理论的正确。本文为充分挖... 利用Von -Mises屈服准则 ,推导出内压和扭矩联合载荷以及内压、弯矩、扭矩联合载荷作用下弯管的塑性极限载荷方程式 ,经过简化后可得到任一单个载荷、两个或三个载荷共同作用下的塑性极限载荷。有关实验验证了理论的正确。本文为充分挖掘弯管的塑性极限承载能力提供了理论依据 。 展开更多
关键词 弯管 塑性极限载荷 内压 扭矩 弯矩 化工管道
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内压下焊制管道三通塑性极限载荷有限元分析 被引量：14
4
作者 轩福贞 刘长军 李培宁 《化工设备与管道》 CAS 2001年第2期45-51,共7页
本文采用理想弹塑性材料及小变形假设的有限元技术，系统分析并验证管径比 d/D≥ 0. 5管道焊接三通的塑性极限压力及网格密度、单元类型和约束形式对数值解的影响，结果表明，在管径比 d/D≥ 0. 5的范围内，等径三通的极限承载能力优于 ... 本文采用理想弹塑性材料及小变形假设的有限元技术，系统分析并验证管径比 d/D≥ 0. 5管道焊接三通的塑性极限压力及网格密度、单元类型和约束形式对数值解的影响，结果表明，在管径比 d/D≥ 0. 5的范围内，等径三通的极限承载能力优于 d/D=0. 83和 d/D=0. 65的主管径厚比 D/T相同的异径等强度三通，且在 D/T较大时尤为明显；采用小变形的分析方法能够得到满足工程要求的极限压力数值解。 展开更多
关键词 极限压力 有限元方法 三通管件 内压 焊接 塑性极限载荷
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基于NSC准则的周向裂纹管塑性极限载荷分析 被引量：15
5
作者 胡兆吉 严军华 +1 位作者 徐宏 李培宁 《压力容器》 1998年第1期1-9,共9页
本文基于NSC（NetSectionCollapse，净截面垮塌）准则建立了拉弯组合受载条件下周向埋藏裂纹厚壁管的塑性极限载荷状态受力模型，并由此获得了周向裂纹管塑性极限载荷的通用解。利用通用解，考察了各主要因素对裂纹管承载能力的影响，... 本文基于NSC（NetSectionCollapse，净截面垮塌）准则建立了拉弯组合受载条件下周向埋藏裂纹厚壁管的塑性极限载荷状态受力模型，并由此获得了周向裂纹管塑性极限载荷的通用解。利用通用解，考察了各主要因素对裂纹管承载能力的影响，并导出了在不同受载条件（纯拉、纯弯及拉弯组合载荷）下，不同裂纹构型（表面裂纹、埋藏裂纹、穿透裂纹及复杂裂纹）的周向裂纹管塑性极限载荷计算式。 展开更多
关键词 净截面垮塌 管道 塑性极限载荷 压力容器 裂纹
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内压斜接管结构塑性极限载荷的研究 被引量：9
6
作者 李楠 焦厚骏 桑芝富 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期970-974,共5页
对30°、45°、60°三台斜接管容器在内压作用下的塑性变形特征、塑性极限载荷进行试验及非线性有限元数值研究。结果提供三台试验设备塑性变形的规律,在内压作用下截交区发生明显的塑性变形,纵向截面内发生径向收缩,而横... 对30°、45°、60°三台斜接管容器在内压作用下的塑性变形特征、塑性极限载荷进行试验及非线性有限元数值研究。结果提供三台试验设备塑性变形的规律,在内压作用下截交区发生明显的塑性变形,纵向截面内发生径向收缩,而横截面发生径向鼓胀,接管与筒体截交角θ增大;危险位置出现在结构纵向截面的锐角侧;在相同结构尺寸下,结构的塑性极限载荷随θ增大而增大;同时提供三台试验设备塑性极限载荷的数值,为分析设计提供参考及依据。 展开更多
关键词 斜接管 塑性极限载荷 试验研究 数值模拟
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内压下挤压三通的塑性极限载荷研究 被引量：11
7
作者 轩福贞 惠虎 +1 位作者 黄振海 李培宁 《压力容器》 2003年第1期1-5,27,共6页
报道了 14个国产工业挤压三通在内压下的塑性极限载荷试验结果 ,其中 2个为不锈钢其余12个为碳钢材料制造 ,8个无缺陷 ,6个分别含有腹部和肩部裂纹。文中首先对挤压成型三通的典型变截面尺寸特征进行了详细描述 ,然后研究了无缺陷和含... 报道了 14个国产工业挤压三通在内压下的塑性极限载荷试验结果 ,其中 2个为不锈钢其余12个为碳钢材料制造 ,8个无缺陷 ,6个分别含有腹部和肩部裂纹。文中首先对挤压成型三通的典型变截面尺寸特征进行了详细描述 ,然后研究了无缺陷和含裂纹三通的破坏过程及失效特征 ,总结了无缺陷三通的塑性极限载荷随结构尺寸变化的规律及裂纹对极限载荷的削弱规律。最后 。 展开更多
关键词 塑性极限载荷 挤压三通 裂纹 内压
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内压及扭矩载荷下无缺陷弯管的塑性极限载荷 被引量：6
8
作者 郭茶秀 袁希海 +1 位作者 王定标 李培宁 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期315-318,共4页
弯管在管线中通常是承受应力较大的元件 ,极限载荷相应较低。为充分发挥结构的塑性极限承载能力 ,对弯管的塑性极限载荷进行理论分析 ,利用vonMises屈服准则 ,推导出内压和扭矩联合载荷作用下等厚弯管、非均匀壁厚椭圆弯管的塑性极限压力。
关键词 无缺陷弯管 塑性极限载荷 内压 扭矩
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拉、弯、扭及内压载荷下周向裂纹管的塑性极限载荷 被引量：8
9
作者 郭茶秀 李培宁 +2 位作者 蒋晓东 胡兆吉 孙亮 《压力容器》 1999年第2期1-7,39,共8页
本文提出了在轴向力、弯矩、扭转及内压联合载荷作用下含周向裂纹管塑性破坏载荷的力学模型。按ＶｏｎＭｉｓｅｓ准则可确定塑性跨塌时净截面上诸正应力值，进一步又给出了各种裂纹管道（诸如表面裂纹、穿透裂纹等）的诸塑性极限载荷表... 本文提出了在轴向力、弯矩、扭转及内压联合载荷作用下含周向裂纹管塑性破坏载荷的力学模型。按ＶｏｎＭｉｓｅｓ准则可确定塑性跨塌时净截面上诸正应力值，进一步又给出了各种裂纹管道（诸如表面裂纹、穿透裂纹等）的诸塑性极限载荷表达式。本文对缺陷评定十分有用。 展开更多
关键词 压力管道 塑性极限载荷 周向裂纹管
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内压载荷作用下含纵向穿透裂纹弯头的塑性极限载荷 被引量：3
10
作者 王辰 李培宁 +1 位作者 樊延松 秦宜奋 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期377-382,共6页
弯头是管道系统中最薄弱、最容易失效的管件。研究含缺陷弯头的塑性承载能力在整个压力管道系统安全评定中占有重要地位。利用求取直管极限载荷的鼓胀系数法建立不考虑直管影响的含缺陷弯头的塑性极限载荷估算式。采用三维弹塑性有限元... 弯头是管道系统中最薄弱、最容易失效的管件。研究含缺陷弯头的塑性承载能力在整个压力管道系统安全评定中占有重要地位。利用求取直管极限载荷的鼓胀系数法建立不考虑直管影响的含缺陷弯头的塑性极限载荷估算式。采用三维弹塑性有限元技术,对内压载荷作用下含纵向穿透裂纹弯头的塑性极限载荷进行系统分析。结果表明,裂纹削弱系数(PL/PL0)与厚径比(t/rm)无关,在实际工程应用中可忽略厚径比对裂纹削弱系数的影响。裂纹对长半径弯头的塑性极限承载能力影响程度明显大于对短半径弯头的。 展开更多
关键词 弯头 塑性极限载荷 穿透裂纹 内压 非线性有限元分析
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弯管塑性极限载荷分析 被引量：8
11
作者 郭茶秀 董其伍 +1 位作者 武现治 刘敏珊 《石油化工设备》 CAS 2001年第6期8-11,共4页
利用 Von- Mises屈服准则 ,推导出内压和扭矩联合载荷以及内压、弯矩与扭矩联合载荷作用下弯管的塑性极限载荷方程 ,经过简化后可得到任一单个载荷、两个或 3个载荷共同作用下的塑性极限载荷。有关实验验证了理论的正确 ,为充分挖掘弯... 利用 Von- Mises屈服准则 ,推导出内压和扭矩联合载荷以及内压、弯矩与扭矩联合载荷作用下弯管的塑性极限载荷方程 ,经过简化后可得到任一单个载荷、两个或 3个载荷共同作用下的塑性极限载荷。有关实验验证了理论的正确 ,为充分挖掘弯管的塑性极限承载能力提供了理论依据 。 展开更多
关键词 弯管 塑性极限载荷 管道系统 内压 扭矩 弯矩
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含肩部减薄缺陷三通受内压时的塑性极限载荷分析与研究 被引量：9
12
作者 沈伟 孙亮 崔文勇 《压力容器》 2003年第11期10-15,50,共7页
利用ANSYS有限元分析软件对含肩部减薄缺陷焊制三通进行塑性极限内压的计算和分析 ,确定了影响三通塑性极限内压的主要因素 ,建立了覆盖常用三通几何特征参量和肩部三维减薄缺陷大小变化范围的塑性极限内压有限元解数据库 ,并拟合得到... 利用ANSYS有限元分析软件对含肩部减薄缺陷焊制三通进行塑性极限内压的计算和分析 ,确定了影响三通塑性极限内压的主要因素 ,建立了覆盖常用三通几何特征参量和肩部三维减薄缺陷大小变化范围的塑性极限内压有限元解数据库 ,并拟合得到形式简单且具有较高精度的塑性极限内压工程估算公式。 展开更多
关键词 三通 减薄缺陷 塑性极限载荷 有限元分析 数据库 工程估算公式
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含局部减薄弯管的塑性极限载荷分析 被引量：3
13
作者 王岩 孙亮 范德顺 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期62-65,共4页
通过对有减薄缺陷弯管三维有限元模型的分析 ,研究了受内压弯矩联合作用时局部减薄缺陷与弯管塑性极限载荷的关系。局部减薄弯管的塑性极限载荷与减薄缺陷的形式有关 ,减薄的轴向尺寸、环向尺寸及深度对塑性极限载荷有不同的影响。弯矩... 通过对有减薄缺陷弯管三维有限元模型的分析 ,研究了受内压弯矩联合作用时局部减薄缺陷与弯管塑性极限载荷的关系。局部减薄弯管的塑性极限载荷与减薄缺陷的形式有关 ,减薄的轴向尺寸、环向尺寸及深度对塑性极限载荷有不同的影响。弯矩与内压的比例对局部减薄弯管的塑性极限载荷也有影响。 展开更多
关键词 局部减薄 弯管 塑性极限载荷 有限元分析
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复杂载荷下含未焊透缺陷压力管道塑性极限载荷分析 被引量：2
14
作者 金志江 王晓芳 +3 位作者 竺国荣 陈坡 蒋诚航 万先平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第6期800-804,808,共6页
针对净截面垮塌(NSC)准则仅适用于拉、弯组合载荷的局限性,根据压力管道实际受力特点,提出了一种基于内压/弯矩/扭矩复杂载荷作用下的含未焊透缺陷压力管道塑性极限载荷理论分析方法及其表达式,该方法还充分考虑了管道曲率(管径比)、未... 针对净截面垮塌(NSC)准则仅适用于拉、弯组合载荷的局限性,根据压力管道实际受力特点,提出了一种基于内压/弯矩/扭矩复杂载荷作用下的含未焊透缺陷压力管道塑性极限载荷理论分析方法及其表达式,该方法还充分考虑了管道曲率(管径比)、未焊透缺陷环向长度、深度对压力管道塑性极限载荷的影响。借助有限元分析方法对含各类未焊透缺陷的压力管道塑性极限载荷进行了数值计算并与理论值进行了比较。结果表明:该方法能较好地反映含未焊透缺陷压力管道的实际承载能力,结果可靠,可大大提高含未焊透缺陷压力管道安全评定的有效性。 展开更多
关键词 NSC准则 未焊透缺陷 压力管道 塑性极限载荷 安全评定
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GM准则解析无缺陷弯管的塑性极限载荷 被引量：2
15
作者 章顺虎 赵德文 高彩茹 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1570-1573,共4页
用GM(几何中线)屈服准则,对受内压作用无缺陷弯管进行塑性极限分析,求得极限载荷的解析解.该解为弯管壁厚t、平均半径r、曲率半径R0以及屈服强度的函数;极限载荷随着R0值的增大而增大,当R0→∞时,计算出的塑性极限载荷与直管的爆破压力... 用GM(几何中线)屈服准则,对受内压作用无缺陷弯管进行塑性极限分析,求得极限载荷的解析解.该解为弯管壁厚t、平均半径r、曲率半径R0以及屈服强度的函数;极限载荷随着R0值的增大而增大,当R0→∞时,计算出的塑性极限载荷与直管的爆破压力相同.与Tresca,Mises和TSS屈服准则预测的极限载荷比较表明,Tresca屈服准则预测极限载荷的下限,TSS屈服准则预测极限载荷的上限,GM准则预测的极限载荷恰居二者中间,最明显的特点是该解具有与Mises准则几乎相同精度的求解结果. 展开更多
关键词 GM准则 弯管 曲率半径 塑性极限载荷 解析解
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含局部减薄弯头塑性极限载荷的数值分析 被引量：3
16
作者 陈钢 张传勇 刘应华 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2004年第3期16-19,共4页
局部减薄是一种压力管道表面常见的体积型缺陷,它不仅会降低管道的承载能力,而且还可能引起管道破坏,导致严重的事故。采用数值分析方法,对内压和面内弯矩作用下含局部减薄弯头的极限载荷进行了研究,分析了载荷组合、缺陷形状、位置、... 局部减薄是一种压力管道表面常见的体积型缺陷,它不仅会降低管道的承载能力,而且还可能引起管道破坏,导致严重的事故。采用数值分析方法,对内压和面内弯矩作用下含局部减薄弯头的极限载荷进行了研究,分析了载荷组合、缺陷形状、位置、尺寸对弯头极限承载能力的影响,讨论了导致弯头破坏的典型失效模式。提出了含局部减薄缺陷弯头的塑性极限载荷工程估算式。计算结果为含缺陷弯头的安全评定提供了理论依据。 展开更多
关键词 固体力学 局部减薄 塑性极限载荷 数值分析 弯头 压力管道
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内压作用下弯管的塑性极限载荷分析 被引量：7
17
作者 马景槐 朱福先 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2012年第5期48-51,共4页
在变壁厚椭圆截面弯管应力分析的基础上,运用Tresca和von Mises屈服准则,对承受内压作用的钢制弯管进行了极限载荷分析,推导出考虑弯管截面壁厚变化和弯管椭圆度的变壁厚椭圆弯管的塑性极限压力计算式.弯管的极限载荷随着弯管的壁厚和... 在变壁厚椭圆截面弯管应力分析的基础上,运用Tresca和von Mises屈服准则,对承受内压作用的钢制弯管进行了极限载荷分析,推导出考虑弯管截面壁厚变化和弯管椭圆度的变壁厚椭圆弯管的塑性极限压力计算式.弯管的极限载荷随着弯管的壁厚和弯管的椭圆度的不同而变化. 展开更多
关键词 塑性极限载荷 弯管 内压 椭圆度
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Ω环塑性极限载荷的确定 被引量：3
18
作者 冯秀 顾伯勤 陈晔 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第4期53-57,共5页
采用非线性有限元法对2种材料不同尺寸的Ω环模型进行了弹塑性计算,得到了各危险截面处的内压-应变曲线。依据2倍弹性斜率准则确定了各个模型的极限内压,进而求得内压单独作用以及内压和轴向位移联合作用下极限载荷与结构参数的关系。... 采用非线性有限元法对2种材料不同尺寸的Ω环模型进行了弹塑性计算,得到了各危险截面处的内压-应变曲线。依据2倍弹性斜率准则确定了各个模型的极限内压,进而求得内压单独作用以及内压和轴向位移联合作用下极限载荷与结构参数的关系。通过曲线拟合得到了Ω环极限载荷的计算公式。极限载荷计算公式的建立为Ω环的设计与安全评价提供了依据。 展开更多
关键词 Ω环 塑性极限载荷 非线性有限元法 弹塑性 极限内压
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含轴向裂纹等径焊制三通的塑性极限载荷 被引量：3
19
作者 轩福贞 刘长军 +1 位作者 惠虎 李培宁 《石油机械》 北大核心 2001年第7期11-14,25,共5页
在几个简化假设的前提下 ,采用弹塑性有限元方法 ,系统分析了内压下含轴向裂纹的等径焊制三通的极限载荷及其变化规律 ,分别给出了含轴向裂纹、穿透型裂纹及表面裂纹的三通极限载荷的估算公式 ,并将估算公式计算出的值与有限元数值解进... 在几个简化假设的前提下 ,采用弹塑性有限元方法 ,系统分析了内压下含轴向裂纹的等径焊制三通的极限载荷及其变化规律 ,分别给出了含轴向裂纹、穿透型裂纹及表面裂纹的三通极限载荷的估算公式 ,并将估算公式计算出的值与有限元数值解进行了比较。结果表明 ,深短裂纹和浅表面裂纹对极限载荷影响很小 ,内表面和外表面两种裂纹形式对极限载荷的影响差别不大 ,可采用外表面裂纹来分析 ; 展开更多
关键词 等径焊制三通 有限元方法 塑性极限载荷 轴向裂纹 油气输送
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无缺陷弯管的塑性极限载荷的双剪统一屈服解 被引量：2
20
作者 梁亚平 王惠珍 任兴民 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S9期1063-1064,共2页
采用双剪统一屈服准则,分析等厚度薄壁弯管在内压作用下的塑性极限载荷问题,推导出塑性极限载荷统一表达式。在该表达式中,当其系数取不同的值时,就可得到按Tresca屈服准则、双剪统一屈服准则所得的结果,并能较好逼近Mises屈服准则所得... 采用双剪统一屈服准则,分析等厚度薄壁弯管在内压作用下的塑性极限载荷问题,推导出塑性极限载荷统一表达式。在该表达式中,当其系数取不同的值时,就可得到按Tresca屈服准则、双剪统一屈服准则所得的结果,并能较好逼近Mises屈服准则所得的结果。 展开更多
关键词 弯管 屈服准则 双剪统一屈服准则 塑性极限载荷
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