四川省应用基础研究计划项目(13JC0277)
- 作品数：9 被引量：69H指数：5
- 相关作者：曾祥国李星李洋陈成王豪更多>>
- 相关机构：四川大学西南石油大学中国石油天然气集团公司更多>>
- 发文基金：四川省应用基础研究计划项目教育部重点实验室开放基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程理学金属学及工艺建筑科学更多>>
- 埋地管道三参量粘弹性边界地震模型及其动力响应研究被引量：3
- 2022年
- 目前,地下工程地震模型边界普遍采用刚性边界和两参数粘弹性边界,一方面,刚性边界完全没有考虑边界上的能量交换;另一方面,两参数粘弹性边界采用的Kelvin固体模型无法描述松弛特性,即不能描述岩土完整的蠕变、松弛、回复的粘弹性特性。首先,从无限域岩土介质中截取土-结构的有限模型,并在截面的边界节点上施加Kelvin-Voigt固体元件,建立三参量粘弹性人工边界,并推导了边界的法向和切向等效参数。然后,利用有限元模拟了Lamb表面源问题和P波斜入射的波动问题,得到的位移数值解与(近似)理论解吻合良好,验证了三参量粘弹性边界的有效性。最后,针对江油地区的抗震设防要求,使用校正后的EI Centro波作为输入载荷,建立埋地输气管道的三参量粘弹性边界地震模型,研究了地震波输入角和管道埋深对管道动态响应的影响,获得了埋地管道关键位置的动力学响应规律。提供的方法和获得的数据对埋地输气管道的抗震设计、施工和安全运营具有参考价值。
- 吴静波杜强曾祥国李伟赵清龙
- 关键词：地震载荷埋地输气管道数值模拟
- 气液两相流在油气弯管处冲刷腐蚀的数值模拟被引量：19
- 2015年
- 为了定量描述输油管道弯管处由于流体方向改变引起的流体速度改变和压力波动的动态行为,以及管道内部的冲蚀磨损规律,利用Fluent软件建立了90°弯管冲蚀模型。针对不同的入口流速工况,对弯头内部压力和速度场进行了数值模拟,分析了流体在弯管段的流动和冲蚀规律。分析结果表明,流体在经过弯管段时,对管壁外侧压力先增大后减小,并在该侧取得最大值;弯管处流体流速和管壁压力变化剧烈,该区域管壁冲刷腐蚀最为严重;弯头使流体流场更加复杂,增大了气泡溃灭的概率和弯管腐蚀速率;随着流体速度增大,管壁压力会增大,管壁冲刷腐蚀速率也随着流速增大而增大,实际应用中应选择合理的流速。
- 李洋曾祥国肖雨果黄了陈成
- 关键词：气液两相流弯管腐蚀速率冲刷腐蚀流速数值模拟
- 地震载荷作用下埋地输气管道的数值模拟被引量：17
- 2014年
- 为了弄清埋地输气管道在地震载荷作用下的动态失效过程,首先对X80管线钢进行了力学性能测试,获得了弹塑性材料线性强化的本构模型参数。然后基于非线性动力学理论、有限元算法和ANSYS有限元商业软件,建立了土-埋地输气管道在动力接触条件下的相互作用模型。载荷采用加速度时程的方法输入天津波,震级为7级,获得了不同壁厚条件下输气管道的动态应力应变响应和带缺陷管道的动态应力强度因子的时程曲线。由X80管线钢的临界应力强度因子,得出了管道极限承载条件下壁厚的下限值以及施加的加速度最大值。提供的方法和数据对埋地输气管道破坏的预防以及管道的抗震设计、施工具有一定的参考价值。
- 赵新威曾祥国姚安林张毅李星
- 关键词：地震载荷埋地输气管道X80管线钢有限元方法
- 管道堆焊及SHS内衬陶瓷的制备及性能测试被引量：3
- 2016年
- 文中提出了用先堆焊镍基合金后自蔓延(SHS)内衬陶瓷,最后将两管道的堆焊端进行焊接的方法来提高石油天然气管道的抗腐蚀、冲蚀能力;并在制好的堆焊/自蔓延管道上截取试样,进行了X射线衍射试验、硬度试验和冲蚀磨损试验,为更耐久的石油天然气管道的制作提供了工艺方法,也为管道性能分析提供了试验数据。
- 王豪曾祥国肖雨果万琪郭杨
- 关键词：堆焊自蔓延陶瓷冲蚀
- 流固耦合作用下高压输气管道疲劳寿命分析被引量：6
- 2014年
- 为了发展在输气压力波动下高压输气管道疲劳寿命计算方法和探究影响疲劳寿命的动态载荷条件,利用ADINA有限元软件建立了高压输气管道与天然气相互作用的流固耦合模型,得到高压输气管道在输气压力波动下的动态响应,弯管在曲率最大处出现应力集中现象。流固耦合计算结果表明,管道应力主要取决于输气压力波动,气体流速对管道应力的影响可以忽略。利用MSC.Fatigue软件,将ADINA软件计算获得的疲劳载荷时间历程关系进行雨流计数处理,获得了载荷幅值和均值的频次直方图,采用全寿命法计算获得了对应载荷幅值和均值的线性累计损伤直方图,得到弯管疲劳寿命为1 240次,且疲劳破坏发生在弯管曲率最大处。提供的计算方法和结果可为高压输气管道的安全控制和设计提供参考。
- 李星曾祥国张雯张毅陈华燕
- 关键词：高压输气管道X70管线钢ADINA流固耦合
- 多缺陷相互作用及对油气管道强度影响研究被引量：11
- 2016年
- 采用有限元数值计算方法,对单个均匀腐蚀管道进行模拟评价,得出管道的剩余强度,进而与标准的API579准则评价结果进行对比分析,结果表明有限元计算结果与API579准则评价结果接近,验证了有限元模型的正确。对含有不同轴向间距和不同缺陷长度的两个腐蚀缺陷的管道进行计算和分析,研究发现腐蚀缺陷的长度和轴向间距并不是单独作用的参数,在计算腐蚀干涉极限影响距离时应考虑其相互影响。通过ABAQUS有限元软件计算分析,拟合得到腐蚀缺陷在不同长度下的极限距离影响公式。该公式综合考虑了两腐蚀缺陷的长度和腐蚀轴向间距的影响,可以用于快速判断两腐蚀缺陷之间是否发生相互干涉作用。
- 穆怀曾祥国李洋肖雨果耿清华
- 关键词：有限元
- 弥合水击作用下高压输气管道强度计算方法被引量：2
- 2014年
- 为了解决高压输气管道在清管工艺过程中由于弥合水击导致管道的强度破坏,采用刚性水击理论导出了高压输气管道弥合水击压力公式。在此基础上,研究了高压输气管道不同壁厚、清管器不同初速度和水柱高程差等工艺参数对输气管道弥合水击压力的影响。数值计算结果表明,弥合水击压力随着清管器运行初速度增大而增大,随着爬坡段水柱高度增大而增大,最后趋于稳定,随着水平段水柱长度增大而减小。根据弥合水击压力计算了管道的应力分布和带缺陷管道的应力因子,并根据应力强度理论和断裂理论得到了不同壁厚输气管道的极限压力,最终确定了清管工艺的各极限工艺参数。
- 陈成曾祥国毛华李星齐佳宏
- 关键词：高压输气管道
- 可燃气体爆炸荷载作用下玻璃幕墙的动态响应及损毁研究被引量：1
- 2015年
- 为研究管道油气泄漏引发可燃气体爆炸对周围建筑的影响,基于乙炔/空气混合气体爆炸的化学反应方程和热力学公式,得到乙炔/空气混合气体爆炸的爆炸参数,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件模拟了不同乙炔体积浓度的乙炔/空气混合气体爆炸作用下,索桁架点支式玻璃幕墙的动态响应和破坏失效模式。结果表明:乙炔体积浓度不小于7.5%时,玻璃幕墙表面已经发生破坏。
- 王豪曾祥国
- 关键词：可燃气体LS-DYNA玻璃幕墙
- 管道钢微观变形失效机理的分子动力学研究被引量：7
- 2016年
- 本文通过Fe-Fe3C相图得到20#钢中铁素体(碳溶于α-Fe的间隙固溶体)和渗碳体(铁和碳形成的间隙化合物,即:Fe3C)的微观组织结构,利用Material Studio软件建立α-Fe/Fe3C原子尺度的微观模型.利用Lammps软件对主裂纹附近存在微裂纹和微孔洞两种典型缺陷的20#钢模型进行了分子动力学模拟.在正则系综(NVT)条件下,研究了微观裂纹和孔洞对材料力学性能的影响.研究结果显示,裂纹的扩展是原子间化学键断裂、裂纹尖端不断发射位错导致的;当裂纹到达α-Fe/Fe3C的界面后便止裂,裂尖逐渐钝化,裂纹尖端不断向渗碳体(Fe3C)发射位错,渗碳体(Fe3C)中的原子失去了原来的排列特征,局部留下了难以恢复的空位,偏向于裂尖钝化和沿滑移面剪切断裂机制.本文提供的研究方法和结论对揭示20#钢的微观变形与失效机理具有重要的参考价值.为进一步研究腐蚀条件下20#钢的失效机理打下了基础.
- 韩悌信曾祥国黄了肖雨果
- 关键词：分子动力学微裂纹位错发射
