连续油管卷绕矫直疲劳分析

来源 :第十届南方计算力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dongwujunye
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  连续管在石油工业中应用十分广泛,能大幅度提高作业效率。连续管需要卷在滚筒上,由于运输条件等的限制,滚筒直径不能很大,其弯曲半径远小于弹性极限半径,在滚筒上反复的卷绕和矫直过程中,将会引起连续管的累积残余变形和低周疲劳,最终会导致连续管的形变疲劳或疲劳破坏。目前的资料表明,使用标准实验装置完成的实验中连续油管椭圆度与现场使用连续管的椭圆度相比大很多,极有可能是实验加载的方式与实际工作中的载荷不一致引起的。本文对连续管的试验中加载的载荷和现场载荷进行分析,并用不同加载方式的有限元模型模拟连续管在卷绕矫直中的变形和疲劳,分析连续管受力情况,探寻目前试验中连续油管弯曲过程中椭圆度等参与现场数据不吻合的原因。同时结合连续油管疲劳失效形式,分析连续管卷绕时在内压下椭圆度、累积塑性应变和直径增长等参数随卷绕次数变化情况和不同压力下连续管的破坏形式。在低内压时,连续管寿命曲线与其总体趋势不同,Tipton 等人用经验的办法解决此问题,本文推导了连续管在无内压弯曲时的局部环向应力。此局部环向应力使连续管截面椭圆化,产生与加内压时的环向应力同样的效果,使连续管破坏。
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