轨道车辆剩余强度两级评估方法及应用研究

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作者 郭峰 刘永强 +2 位作者 何文佳 罗宝 邱淑娟 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第1期161-168,共8页

剩余强度是轨道车辆损伤容限设计的基础评价指标之一,为准确、高效地评价轨道车辆关键承载部件的剩余强度,提出了一种结合经验公式和仿真分析的两级评估方法。以某铰接式轻轨列车为例开展了应用研究,结果表明:最大拉应力出现于铰接装置... 剩余强度是轨道车辆损伤容限设计的基础评价指标之一,为准确、高效地评价轨道车辆关键承载部件的剩余强度,提出了一种结合经验公式和仿真分析的两级评估方法。以某铰接式轻轨列车为例开展了应用研究,结果表明:最大拉应力出现于铰接装置连接臂的变截面位置,将其识别为临界安全位置;在失效截面植入规则化角裂纹缺陷,按公式法进行初级评估,算得临界裂纹深度为16.5 mm;在此基础上再采用仿真法进行第二级精细评估,确定临界裂纹深度为18.5 mm;采用韧强比更高的18CrNiMo7-6渗碳钢替代40CrNiMoA高强钢能显著提高连接臂的剩余强度;所提出方法可用于指导轨道车辆关键承载部件的选材和强韧匹配设计。 展开更多

关键词 损伤容限 剩余强度 失效评估图 铰接式列车

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注汽管道承压能力评估和实物试验验证 被引量：2

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作者 罗金恒 白真权 +2 位作者 覃海涛 赵新伟 邝献任 《管道技术与设备》 CAS 2005年第1期31-32,38,共3页

基于失效评估图技术对某注汽管道进行了承压能力评价 ,给出了管线在不同腐蚀壁厚情况下的极限承压能力和极限裂纹尺寸。并利用实物爆破试验验证了评价方法的安全性和有效性 ,通过对爆破断口进行宏观和微观分析 ,发现管段的开裂属于脆性... 基于失效评估图技术对某注汽管道进行了承压能力评价 ,给出了管线在不同腐蚀壁厚情况下的极限承压能力和极限裂纹尺寸。并利用实物爆破试验验证了评价方法的安全性和有效性 ,通过对爆破断口进行宏观和微观分析 ,发现管段的开裂属于脆性开裂。 展开更多

关键词 注汽管道 承压能力 失效评估图 实物试验

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大型集装箱船高强度钢甲板裂纹缺陷的安全寿命评估 被引量：1

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作者 张鼎 黄小平 +2 位作者 丁仕风 洪英 徐博文 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期540-549,共10页

文章根据船级社规范的疲劳校核应力计算方法及应力范围长期分布的基本特征,采用等效应力法将船舶受到的外载荷转换为等幅疲劳载荷。将失效评估图技术和疲劳裂纹扩展计算方法结合起来,探讨复杂载荷作用下集装箱船高强度钢甲板安全寿命评... 文章根据船级社规范的疲劳校核应力计算方法及应力范围长期分布的基本特征,采用等效应力法将船舶受到的外载荷转换为等幅疲劳载荷。将失效评估图技术和疲劳裂纹扩展计算方法结合起来,探讨复杂载荷作用下集装箱船高强度钢甲板安全寿命评估方法,并考虑焊接残余应力的影响。对某大型集装箱船上甲板焊接接头焊趾处裂纹缺陷在复杂载荷作用下的疲劳寿命进行了评估,其中考虑了表面裂纹缺陷和埋藏裂纹缺陷两种情况。结果表明,初始裂纹的尺寸大小对裂纹扩展影响显著,且在相同的初始裂纹尺寸和外载荷条件下,表面疲劳裂纹对结构安全的危害性比内部的埋藏裂纹危害性更大。 展开更多

关键词 高强度厚钢板 失效评估图技术 裂纹缺陷 单一曲线模型 应力范围 寿命评估

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计及板厚腐蚀的半潜式平台疲劳裂纹扩展评估 被引量：1

4

作者 赵仕伦 陈超核 +1 位作者 姜永 沈义俊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1406-1413,共8页

针对半潜式平台疲劳裂纹剩余扩展寿命的计算和预测问题,本文在计及板厚腐蚀的前提下,针对半潜式平台立柱与横撑连接部位的疲劳裂纹进行扩展评估。依照规范选取合适板厚减小系数,利用指数速率模型计算板厚20 a后的腐蚀余量,输入剩余板厚... 针对半潜式平台疲劳裂纹剩余扩展寿命的计算和预测问题,本文在计及板厚腐蚀的前提下,针对半潜式平台立柱与横撑连接部位的疲劳裂纹进行扩展评估。依照规范选取合适板厚减小系数,利用指数速率模型计算板厚20 a后的腐蚀余量,输入剩余板厚尺寸进行结构整体和局部的响应分析。利用波浪散布数据与传递函数获得离散化的随机疲劳载荷,应用裂纹扩展率单一曲线模型进行裂纹扩展计算,在扩展循环中加入失效评估图FAD进行安全评估,计算得出的裂纹临界尺寸与寿命均比完整板厚下的数值小,而应用单一恒定幅值载荷加载的裂纹扩展寿命比离散化随机载荷加载的数值小。结果表明:在海洋平台结构响应分析中计入板厚腐蚀的影响,利用离散化方式处理随机疲劳载荷与应用FAD进行裂纹扩展安全评估,能提高评估过程及计算结果的合理性。 展开更多

关键词 半潜式平台 裂纹扩展 板厚腐蚀 疲劳评估 失效评估图 疲劳裂纹增长 增长率 裂纹评估

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油气管道环焊缝缺陷适用性评价现状与展望 被引量：30

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作者 杨辉 王富祥 +3 位作者 陈健 雷铮强 玄文博 考青鹏 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期135-139,共5页

油气管道的环焊缝质量好坏与管道能否安全运行密切相关,近年来管道环焊缝问题日益突显,因此准确评价管道环焊缝缺陷的适用性对于保障管道安全运行具有重要的意义。为了给环焊缝缺陷安全评定提供参考,系统总结了现行的环焊缝缺陷适用性... 油气管道的环焊缝质量好坏与管道能否安全运行密切相关,近年来管道环焊缝问题日益突显,因此准确评价管道环焊缝缺陷的适用性对于保障管道安全运行具有重要的意义。为了给环焊缝缺陷安全评定提供参考,系统总结了现行的环焊缝缺陷适用性评价方法并归纳为6种类型,剖析了各类方法的原理、特点及适用性,从焊接缺陷、内外部载荷及材料性能等3个方面分析了目前环焊缝缺陷适用性评价过程中遇到的瓶颈问题,并针对高钢级管道环焊缝所暴露出的新问题,提出了环焊缝缺陷适用性评价的未来展望。研究结果表明:(1)环焊缝缺陷可分为体积型缺陷和平面型缺陷两大类;(2)对于体积型缺陷,主要考虑塑性失效模式,推荐采用修正的Miller方法;(3)对平面型缺陷,应同时考虑塑性失效和断裂失效模式,推荐采用BS 7910:2015标准中基于失效评估图(FAD)的方法,并根据可用材料参数及保守性选用通用失效评估曲线(FAC)或特定FAC。结论认为,该研究成果有助于保障管道的安全运行。 展开更多

关键词 油气管道 环焊缝缺陷 适用性评价 失效评估图 高钢级 强度匹配 极限载荷 失效模式

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缺陷管道疲劳寿命预测新模型及试验验证 被引量：7

6

作者 罗金恒 赵新伟 +2 位作者 熊庆人 霍春勇 庄传晶 《石油机械》 北大核心 2005年第2期5-7,67,共3页

传统的韧性控制单参数疲劳寿命预测方法不适用于高韧性管线钢的疲劳寿命预测。鉴 于此,根据Paris疲劳裂纹扩展速率公式da/dN=c(ΔK)n,基于失效评估图(FAD)技术,同时 考虑疲劳裂纹扩展对裂纹尖端应力强度因子和参考应力的影响,建立... 传统的韧性控制单参数疲劳寿命预测方法不适用于高韧性管线钢的疲劳寿命预测。鉴 于此,根据Paris疲劳裂纹扩展速率公式da/dN=c(ΔK)n,基于失效评估图(FAD)技术,同时 考虑疲劳裂纹扩展对裂纹尖端应力强度因子和参考应力的影响,建立了对管道疲劳寿命进行预测 的新模型,并通过自行研制的一套用于油气输送管道全尺寸实物疲劳试验系统做了验证。结果表 明:新模型计算结果为试验结果的1/2左右,从疲劳寿命预测角度是完全可接受的,具有一定的 工程安全性。 展开更多

关键词 疲劳寿命 失效评估图 全尺寸试验 油气管道

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含裂纹管道剩余强度评价方法及其应用 被引量：16

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作者 赵新伟 路民旭 +5 位作者 白真权 李平全 周方勤 罗文华 刘海峰 王靖 《石油矿场机械》 1999年第3期24-28,共5页

含裂纹管道的剩余强度评价，目前国际上普遍采用失效评估图（ＦＡＤ）技术。文中介绍了失效评估图技术的基本思路和目前通用的失效评估曲线，ＣＥＧＢＲ６的选择１和ＢＳＩＰＤ６４９３的选择３。通过在役含裂纹管道全尺寸试验评价验证... 含裂纹管道的剩余强度评价，目前国际上普遍采用失效评估图（ＦＡＤ）技术。文中介绍了失效评估图技术的基本思路和目前通用的失效评估曲线，ＣＥＧＢＲ６的选择１和ＢＳＩＰＤ６４９３的选择３。通过在役含裂纹管道全尺寸试验评价验证了失效评估图技术的可靠性。运用ＦＡＤ技术评价了佛两（佛荫一两路口）线管道剩余强度，结果表明，若能加强对天然气的脱硫、脱水，使输送天然气气质条件达到ＳＹＪ７５１４－８８标准中Ａ类ｌ级要求，并控制输送压力的平稳，管道可以在现役压力２．５ＭＰａ下安全运行。 展开更多

关键词 失效评估图 管道 剩余强度 油气管 裂纹管道

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腐蚀管道的可靠度分析方法研究 被引量：4

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作者 喻西崇 赵金洲 +1 位作者 安维杰 邬亚玲 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2004年第1期45-48,共4页

对腐蚀管道的模糊可靠度计算方法进行了深入研究,提出了确定性可靠度和模糊可靠度两个基本概念;提出了基于断裂失效判据、基于FAD失效评估图和基于剩余强度3种方法计算模糊可靠度的方法;提出了3种新的方法计算确定性可靠度,即改进的JC法... 对腐蚀管道的模糊可靠度计算方法进行了深入研究,提出了确定性可靠度和模糊可靠度两个基本概念;提出了基于断裂失效判据、基于FAD失效评估图和基于剩余强度3种方法计算模糊可靠度的方法;提出了3种新的方法计算确定性可靠度,即改进的JC法、GA-JC法和改进的Monte—Carlo法.以胜利油田某试验区已加入缓蚀剂的注水管道为例,采用本文建立的计算模糊可靠度的3种计算方法和确定性可靠度的3种方法,分别计算注水管道可靠度随着时间的变化趋势.在模糊可靠度的3种计算方法中,基于剩余强度失效方法比较适中,是计算模糊可靠度较好的方法;在确定性可靠度的3种计算方法中,改进的Monte.Carlo法较好. 展开更多

关键词 腐蚀管道 可靠度分析 蒙特卡罗法 遗传算法 断裂失效 FAD失效评估图 剩余强度

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硝胺和复合固体推进剂断裂韧性的试验测定 被引量：1

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作者 岳中豪 刘天生 景晓苏 《爆破器材》 CAS 北大核心 2013年第6期47-51,共5页

为了研究硝胺推进剂(挤压成型和浇注成型)和复合固体推进剂的断裂韧性,文章采用非接触类型的视频引伸仪对固体推进剂CT试样进行断裂测试,测得厚度为38 mm的3种试样断裂参数K F分别为:0.7546、0.0812、0.3368 MPa·m1/2,并且建立推... 为了研究硝胺推进剂(挤压成型和浇注成型)和复合固体推进剂的断裂韧性,文章采用非接触类型的视频引伸仪对固体推进剂CT试样进行断裂测试,测得厚度为38 mm的3种试样断裂参数K F分别为:0.7546、0.0812、0.3368 MPa·m1/2,并且建立推进剂材料的失效评估图。发现挤压成型的硝胺推进剂断裂韧性比浇注成型硝胺推进剂和复合推进剂高,CT试样预估的失效载荷与试验结果能较好地吻合。 展开更多

关键词 硝胺推进剂 HTPB推进剂 固有缺陷模型 失效评估图 紧凑拉伸试样

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具有穿透裂纹缺陷球罐的安全评定 被引量：1

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作者 卢冠龙 孙立潮 +1 位作者 张盛峰 栾德玉 《石油化工设备技术》 CAS 2022年第6期1-4,I0001,共5页

球罐作为储存和运输的压力容器,广泛应用于化工、石油等领域,在其加工使用过程中,容易出现裂纹等缺陷,导致安全隐患。通过ANSYS软件对一出现穿透裂纹的Q370R球形储罐进行有限元分析,应用J积分理论并采用通用失效评定图方法对缺陷进行评... 球罐作为储存和运输的压力容器,广泛应用于化工、石油等领域,在其加工使用过程中,容易出现裂纹等缺陷,导致安全隐患。通过ANSYS软件对一出现穿透裂纹的Q370R球形储罐进行有限元分析,应用J积分理论并采用通用失效评定图方法对缺陷进行评估。该方法可为含缺陷压力容器安全评价提供参考。 展开更多

关键词 球罐 穿透裂纹 缺陷评定 J积分 失效评估图

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某环焊缝开裂事故原因分析 被引量：4

11

作者 张良 杨锋平 +3 位作者 白强 吴峰 徐鹏 刘秋林 《石油管材与仪器》 2021年第4期36-40,共5页

某输气管线在运行过程中发生环焊缝燃爆事故,该环焊缝为变壁厚焊口,位于穿越谷沟底部。为了分析环焊缝失效原因,对该环焊缝进行了性能测试、断口分析和有限元分析,并利用失效评估图对环焊缝缺陷进行了计算。结果表明:环焊缝开裂为多源... 某输气管线在运行过程中发生环焊缝燃爆事故,该环焊缝为变壁厚焊口,位于穿越谷沟底部。为了分析环焊缝失效原因,对该环焊缝进行了性能测试、断口分析和有限元分析,并利用失效评估图对环焊缝缺陷进行了计算。结果表明:环焊缝开裂为多源脆性开裂,在管道不均匀位移、斜坡推力等附加载荷作用下,裂纹于根部未熔合和气孔等原始缺欠区域内发生启裂直至扩展失效。建议重点对类似地形位置的环焊缝开展风险排查和附加载荷治理。 展开更多

关键词 环焊缝 失效 附加载荷 有限元 失效评估图

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管道斜接环焊缝适用性评价 被引量：1

12

作者 杨辉 王富祥 +3 位作者 钟婷 雷铮强 玄文博 武刚 《油气田地面工程》 2022年第7期80-86,共7页

斜接引起的应力集中效应致使斜接环焊缝比普通环焊缝更加危险,因此需进一步明确在役管道超标(斜接角度≥3°)斜接环焊缝的适用性。总结对比了现行斜接环焊缝(缺陷)评价标准,推荐采用SY/T 6477—2017 《含缺陷油气管道和强度评价方... 斜接引起的应力集中效应致使斜接环焊缝比普通环焊缝更加危险,因此需进一步明确在役管道超标(斜接角度≥3°)斜接环焊缝的适用性。总结对比了现行斜接环焊缝(缺陷)评价标准,推荐采用SY/T 6477—2017 《含缺陷油气管道和强度评价方法》标准评价无缺陷斜接环焊缝,分别采用修正的米勒(Miller)方法和BS 7910:2019 《金属结构裂纹验收评定方法指南》标准评价含体积型缺陷和平面型缺陷斜接环焊缝,并将斜接导致的弯曲应力作为附加载荷考虑。通过有限元分析及全尺寸压力爆破试验明确了斜接与缺陷对于环焊缝失效的影响,评估了评价方法适用性及保守性。研究表明:纯内压作用下,内压导致的环向应力主导了无缺陷斜接管的失效,但随着斜接角度的增大,应力集中效应逐渐突显;压力试验数据验证了标准中斜接评价方法适用范围(斜接角度≤10°)的合理性;斜接和缺陷的存在导致钢管抵抗均匀变形能力及承压能力下降,对于含缺陷(尤其平面型缺陷)斜接,当斜接角度较小时,缺陷会成为环焊缝失效的主要致因。 展开更多

关键词 油气管道 斜接环焊缝 适用性评价 有限元分析 失效评估图

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含裂纹缺陷管道安全评价方法选择探讨 被引量：1

13

作者 闫凤飞 《石油和化工设备》 CAS 2021年第5期74-76,共3页

管道在制造、施工和运行中可能产生裂纹,是导致管道破裂失效事故的重要原因。,管道裂纹缺陷评价尚处于探索发展中,不同评价方法及标准造成结果存在差异。文章从适用范围、裂纹形状、管材壁厚与半径比、评价级别及准则等方面,对国内外3... 管道在制造、施工和运行中可能产生裂纹,是导致管道破裂失效事故的重要原因。,管道裂纹缺陷评价尚处于探索发展中,不同评价方法及标准造成结果存在差异。文章从适用范围、裂纹形状、管材壁厚与半径比、评价级别及准则等方面,对国内外3项管道裂纹缺陷评价标准进行了对比。考虑应用条件、计算可靠性、管材钢级等因素,提出了标准选择原则。开展管道裂纹缺陷评价和制定维护策略,对于保障管道安全运行、延长管道服役寿命具有重要意义。 展开更多

关键词 管道裂纹 失效评估图 评价标准

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