含平底型腐蚀缺陷钢管剩余强度的有限元求解和实验验证

摘要

以X65管线钢为研究对象,采用有限元方法(FEM)分析了不同深度和不同直径的平底型腐蚀缺陷对管线钢局部应力应变分布和剩余强度的影响规律,并通过实验方法进行了验证。结果表明,腐蚀缺陷深度愈大,剩余强度愈低;腐蚀缺陷直径愈大,剩余强度愈低,并且缺陷深度比缺陷直径对剩余强度的影响更为显著。采用拉伸实验方法,对直径为6 mm,深度分别为1/2壁厚和1/4壁厚的平底型腐蚀缺陷模拟试样进行实验验证,结果与FEM求解结果较为一致,尤其是含有大深度缺陷试样的实验结果同有限元计算结果的一致性更好。