输气管道裂纹动态扩展的影响因素分析
白永强 帅健 许葵 孙亮 陈钢
(中国石油大学·北京)
白永强等. 输气管道裂纹动态扩展的影响因素分析. 天然气工业,2006 ,26 (5) :1222124.
摘 要 输气管道裂纹的止裂是保障管道安全可靠性的前提,而管道裂纹动态扩展的驱动力则是表征裂纹扩
展或止裂的直接因素。通过建立输气管道裂纹动态扩展的有限元模型,并在模拟计算中考虑裂纹扩展速度的衰
减,分别计算了表征动态裂纹扩展驱动力的两项参数———能量释放率和裂纹尖端张开角;进而分析了管道内压、壁
厚、裂纹止裂长度和初始裂纹速度对裂纹驱动力(也即裂纹扩展) 的影响。最后得出结论: ①管道内压对裂纹驱动
力的影响很大,在其他条件不变,内压越大的管道裂纹驱动力越大; ②管道壁厚也是对裂纹驱动力影响较大的一个
因素; ③随着止裂长度的增加,裂纹尖端张开角也随着增大; ④最大裂纹速度越高,裂纹越不容易止裂。
主题词 输气管道 裂纹 有限元法 动态 扩展 影响 分析 驱动力 裂纹尖端张开角
