裂纹倾角对管道表面裂纹断裂参数的影响

钢制输气管道在制造、安装或运行过程中不可避免地会产生表面裂纹缺陷，这些表面裂纹在 外力和腐蚀作用下发生扩展造成管道破裂失效，将严重影响高压天然气管道的安全运行，因此，开展 了表面裂纹倾角对断裂参数影响规律的研究。采用ANSYS 有限元模拟软件，建立了内压作用下含 不同表面裂纹的管道的有限元模型，分析了不同倾角表面裂纹的J 积分变化规律。研究表明：裂纹 尖端J 积分值随裂纹倾角近似呈余弦函数规律变化，在相同边界条件下，表面裂纹与管道轴向平行 时，J 积分值最大，此时表面裂纹最易发生扩展；表面裂纹与管道轴向垂直时，J 积分值最小，此时表 面裂纹发生扩展的可能性较小。（图8，表1，参20