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基于有限元与神经网络的含裂纹缺陷管道安全性分析
刘昌华1,殷海龙2,白瑞峰1,裴梦琛1,武玮1
1.西北大学 化工学院, 陕西 西安 710069;2.西安交通大学 化学工程与技术学院, 陕西 西安 710049
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摘要:

油气管道在服役过程中受外界环境影响(特别是大气和土壤作用),极易发生腐蚀而在管体表面产生腐蚀缺陷。这些缺陷会对在役管道的服役安全造成严重损害,其中尤以裂纹型缺陷危害程度最大。裂纹缺陷的存在将破坏管体表面的几何连续性,改变裂纹周围的应力应变状态,最终导致管道承压能力下降,危及管道服役安全。为此,该研究首先通过有限元方法建立含裂纹缺陷的管道模型,分析在不同裂纹深度、长度和管道内压下管道裂纹处最大应力和应力强度因子KI等参量的变化规律。然后利用有限元分析获得的特征数据,采用前馈神经网络模型,建立含裂纹缺陷管道最大应力和KI的预测模型,实现对含缺陷管道最大应力状态的高效和准确预测,为管道安全性分析提供技术支持。

关键词: 油气管道;有限元;神经网络;裂纹
发表年限: 2021年
发表期号: 第4期