埋地钢质输气管道动态挖掘响应的试验研究及模拟分析

发布时间：2019-04-25 23:31

【摘要】：研究在已有工作的基础上,对钢质输气管道在多种挖掘工况下的动态响应展开较全面地分析。将不同工况(驱动力油缸、挖掘高度、挖掘角度、挖掘齿数等)组合设计并实施了21组动静态试验。建立挖掘机-管道-土壤的ADAMS多体动力学模型,根据油缸压力及位移测试数据,实现STEP函数和脚本(Script)仿真控制,还原典型测试工况并获得动静态挖掘载荷,并由此判断挖掘动载系数。最后,根据模拟提取的动静态载荷,运用ANSYS/LS-DYNA得到管道测点的动静态应变,且与测试结果吻合较好。结合试验及模拟手段对多种挖掘工况下的斗尖动载系数进行了定量识别,研究成果对制定复杂环境下埋地输气管网挖掘破坏防控措施具有一定参考价值。
[Abstract]:On the basis of the existing work, the dynamic response of steel gas pipeline under various excavating conditions is analyzed in an all-round way. 21 groups of dynamic and static tests were designed and carried out under different working conditions (driving force cylinder, excavating height, digging angle, excavating tooth number, etc.). The ADAMS multi-body dynamic model of excavator-pipeline-soil is established. According to the test data of cylinder pressure and displacement, the STEP function and script (Script) simulation control are realized, the typical test conditions are reduced and the dynamic and static excavating load is obtained. The dynamic load coefficient of mining is judged by this method. Finally, according to the dynamic and static load extracted by simulation, the dynamic and static strain of pipeline measurement point is obtained by using ANSYS/LS-DYNA, which is in good agreement with the test result. Combined with experiments and simulation methods, the dynamic load coefficient of bucket tip under various mining conditions is quantitatively identified, and the research results have certain reference value for drawing up measures to prevent and control the excavation and damage of buried gas transmission network under complex environment.
【作者单位】： 西南石油大学石油与天然气工程学院;四川大学建筑与环境学院;
【基金】：国家科技支撑计划(2011BAK06B01-11) 中国石油西气东输管道公司(XGSGL01423) 西南石油大学青年教师发展基金(201599010109)
【分类号】：TE973

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