基于有限元分析的PE燃气管道有固定墩的跨越段应力分析

doi:10.3969/j.issn.1672-6952.2017.01.005

辽宁石油化工大学学报 ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (1): 24-29.DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2017.01.005

基于有限元分析的PE燃气管道有固定墩的跨越段应力分析

刘睿,赵玲,吴明,刘广鑫,宋博强,高姿乔

辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001

收稿日期:2016-04-21 修回日期:2016-06-20 出版日期:2017-02-24 发布日期:2017-03-16
通讯作者: 吴明(1961-),男,博士,教授,博士生导师,从事管道泄漏与分析方面的研究;E-mail:wuming0413@163.com。
作者简介:刘睿(1990-),女,硕士研究生,从事管道完整性方面的研究;E-mail:938763460@qq.com。
基金资助:
国家质检总局科研项目(201310159)。

Stress Analysis oft he Across Urban Gas PE Pipeline with Fixed Pier Based on the Finite Element Analysis

Received:2016-04-21 Revised:2016-06-20 Published:2017-02-24 Online:2017-03-16

摘要/Abstract

摘要： 研究有固定墩的聚乙烯燃气跨越管道力学性能,对城镇燃气管网的安全运行具有重要意义。基于有限元分析理论,建立了两端设有固定墩的聚乙烯跨越管道仿真模型,运用工程分析软件ANSYS对聚乙烯燃气管道进行模拟,分析并讨论了跨长、管径以及内压等因素对管道变形和应力的影响及其变化规律。研究结果表明,管道跨中挠度在跨长低于15m 时增加缓慢,但是当跨度大于15m 时,管道的跨中挠度会急剧增加;管道所受的应力随着管道跨度的增加而增加,但是增长相对平稳;管径对管道的跨中挠度和应力也有影响,管道的跨中挠度和应力均随着管径的增大而减小;管道内压对管道的跨中挠度影响较小,几乎没有变化,但是管道所受应力随着管道内压的增大而增大。

关键词: 聚乙烯管道, 跨越管道, 固定墩, 跨中变形量, 应力, ANSYS

Abstract:

Aimed at the mechanical properties research of the polyethylene gas pipeline with the fixed pier had important significance to the urban gas network safety. Based on the theory of the finite element analysis, a simulate model of the polyethylene pipeline was set up. The polyethylene pipeline was simulated by using engineer analysis software ANSYS, the influence of change in the span length, diameter and internal pressure on the deformation and stress of the pipeline were analyzed. The results showed that the midspan deflection of pipeline increased slowly when the span length was below 15 m. But when the span was more than 15 m, the deflection increased sharply. The stress of the pipe also increased with the pipe span increasing. But the growth was stable relatively. Changes of diameter also impacted midspan deflection and stress. The midspan deflection and stress were decreased with the increase of pipe diameter. The internal pressure had little influence on the midspan deflection of the pipeline. But the stress of the pipe increased with the increase of the internal pressure.

Key words: PE pipeline, Crossing pipeline, Fixed pier, Midspan deflection, Stress, ANSYS

刘睿, 赵玲, 吴明, 刘广鑫, 宋博强, 高姿乔. 基于有限元分析的PE燃气管道有固定墩的跨越段应力分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2017, 37(1): 24-29.

LiuRui, ZhaoLing, WuMing, LiuGuangxin, SongBoqiang, GaoZiqiao. Stress Analysis oft he Across Urban Gas PE Pipeline with Fixed Pier Based on the Finite Element Analysis[J]. Journal of Liaoning Petrochemical University, 2017, 37(1): 24-29.

[1]	袁运栋, 韩建强, 张广建, 余春浩, 郝振东, 代光洪, 依力娜尔·吐尔逊null, 范开峰. 基于ANSYS的双卡套接头螺纹密封性有限元分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2024, 44(5): 82-89.
[2]	卢晓东, 陈伟, 尚培娟, 王毅杰, 庞永莉, 谢伟, 曹俊杰, 黄启玉. 垢对蜡沉积物强度及聚乙烯管道清管特性的影响[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2024, 44(4): 33-43.
[3]	孙薇, 孙鸿智, 赵波, 郭怀红. 双轴应变调控下单层双面神结构MoSSe拉曼光谱的理论研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2024, 44(1): 35-42.
[4]	王佳旭, 刘祁, 陶江华, 孙东旭, 张春晓, 闫玉麟, 胡志勇. 冷热原油顺序输送管道热应力与疲劳寿命分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2024, 44(1): 49-54.
[5]	张准顺, 郭强, 马贵阳, 李洋, 陈红伟. 加装管端隔热层提高换热器安全性的模拟研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2023, 43(2): 67-71.
[6]	李俊池, 谢飞. CO₂增采环境下X70管线钢的应力腐蚀开裂行为研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2023, 43(1): 38-42.
[7]	赵志伟, 姜文全, 郭俊峰, 安延海, 李志, 张瑶. 石化火炬燃烧器管线裂纹开裂失效分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2022, 42(5): 80-83.
[8]	杨松宇, 多依丽, 孙铁, 王承彬. 螺母垫圈对螺栓法兰接头应力分布影响的有限元分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2022, 42(3): 62-67.
[9]	王承彬, 多依丽, 孙铁, 杨松宇. 高温螺栓法兰连接结构及风险分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2022, 42(2): 67-72.
[10]	赵爱彬, 张园园, 李荣华. 20CrMnTi钢齿轮渗碳淬火的数值模拟与实验验证[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2022, 42(1): 59-63.
[11]	许志军, 张贺, 罗宁. 外磁场激励下管道弱磁应力内检测特性研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2021, 41(5): 55-60.
[12]	田野, 罗宁, 刘剑, 张贺, 赵康, 李坤. 基于矫顽力的管道剩磁应力检测技术研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2021, 41(4): 85-90.
[13]	吴宛津，张巨伟. 风载荷作用下浮顶储罐的屈曲模态分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2020, 40(2): 78-82.
[14]	吕晶, 闫萍, 曹恩铭, 王国庆. 基于弱磁效应的管道应力检测技术[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2020, 40(1): 72-77.
[15]	刘旭，王岳. 洪水灾害下管道的力学计算[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2019, 39(6): 48-53.

基于有限元分析的PE燃气管道有固定墩的跨越段应力分析

Stress Analysis oft he Across Urban Gas PE Pipeline with Fixed Pier Based on the Finite Element Analysis

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics