含凹坑缺陷压力管道的有限元分析及安全评定

发布时间：2024-05-17 05:42

　　压力钢管是水电工程中输水建筑物的重要组成部分,它承受着较大的内水压力以及自身的重量和水重。由于卷制或服役期间水和泥沙的冲刷原因,常在压力钢管壁表面产生大量凹坑缺陷。在水电站运行过程中压力钢管受力复杂,工况严峻,在凹坑缺陷处将产生很高的局部应力,可能在凹坑缺陷处产生裂纹并引发开裂,严重地影响压力钢管的承载能力并危及水电站的安全因此,对含凹坑缺陷的压力钢管进行力学分析和安全评定就显得非常必要了。 凹坑缺陷属于体缺陷,不易用常规的方法进行应力分析。本文结合上河坝水电站用压力钢管含表面凹坑缺陷的工程实例,采用大型有限元分析软件——ANSYS软件对钢管壁表面上在不同方向分布、不同间距和不同数量的条件下凹坑群缺陷进行了应力计算和分析,并讨论了凹坑缺陷在不同条件下对钢管应力分布情况的影响。 论文还采用“压力容器缺陷评定规范”——CVDA和“在用含缺陷压力容器安全评定”标准,两种评定方法对含表面凹坑群缺陷的压力钢管进行了安全评定。

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3一2单个凹坑的应力云图

凹坑深度为3unll。单个凹坑缺陷时的有限元模型如图3一1所示。图3一1单个凹坑缺陷的网格图

图3一6两凹坑沿轴向中心相距20unll的应力云图

对凹坑顶部应力强度值及应力集中系数的相互影响。凹坑群情况的网格图如图3一5所示。图3一5多个凹坑的网格图1)凹坑沿轴向分布的情况图3一6两凹坑沿轴向中心相距20unll的应力云图

图3一7两凹坑沿轴向中心相距25nun的应力云图

对凹坑顶部应力强度值及应力集中系数的相互影响。凹坑群情况的网格图如图3一5所示。图3一5多个凹坑的网格图1)凹坑沿轴向分布的情况图3一6两凹坑沿轴向中心相距20unll的应力云图

图3-B两个凹坑沿环向中心相距20mm的应力云图

图3一9两个凹坑沿环向中心相距50nnIl的应力云图凹坑沿环向分布时其应力强度值及应力集中系数如表3一2所示。

本文编号：3975465