高钢级管道环焊缝应变能力评价

为了评价高钢级管道环焊缝的应变能力，建立了基于材料损伤理论的管道环焊缝有限元模型。 通过优化裂纹尖端网格尺寸，准确模拟了裂纹尖端的应力分布及撕裂过程。采用屈服强度和均匀延 伸率表征高钢级管道的材料特性，计算并分析了管道环焊缝的裂纹驱动力曲线，建立了裂纹扩展失 稳准则和材料断裂韧性准则两种失效判据，研究了管道材料性能、裂纹长度及内压对裂纹驱动力的 影响，定量分析了这些影响因素与管道应变能力之间的关系。结果表明：较之内压，裂纹长度对管 道应变能力影响较大，材料均匀延伸率较屈服强度对管道的应变能力影响更大。针对基于应变设计 的管道，建议对环焊缝提出均匀延伸率等塑性容量指标的要求，从而更好地为基于应变的高钢级管 道的设计和评价提供技术依据。（图9，参26