埋地PE燃气管道地质沉降破坏数值分析

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.10.004

中国安全科学学报 ›› 2019, Vol. 29 ›› Issue (10): 18-23.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.10.004

埋地PE燃气管道地质沉降破坏数值分析

殷鹰¹ 高级工程师, 蓝朝逊², 李俊^**2, 毛丹¹, 史君林²

1 四川省特种设备检验研究院,四川成都 610061;
2 四川轻化工大学机械工程学院,四川自贡 643000

收稿日期:2019-07-15 修回日期:2019-09-11 出版日期:2019-10-28 发布日期:2020-10-27
通讯作者: ** 李俊(1971—),男,四川南充人,博士,教授,主要从事智能化系统安全保障与低位能源利用技术研究。E-mail:zg_junli@sina.com。
作者简介:殷鹰 (1983—),男,四川成都人,博士,高级工程师,主要从事特种设备检验检测。E-mail: yinying@scsei.org.cn。
基金资助:
国家质检总局科研项目(2017QK121);过程装备与控制工程四川省高校重点实验室项目(GK201809)。

Numerical analysis of geological settlement failure of buried PE gas pipeline

YIN Ying¹, LAN Chaoxun², LI Jun², MAO Dan¹, SHI Junlin²

1 Sichuan Special Equipment Inspection and Research Institute, Chengdu Sichuan 610061,China;
2 College of Mechanical Engineering, Sichuan University of Science & Engineering, Zigong Sichuan 643000,China

Received:2019-07-15 Revised:2019-09-11 Online:2019-10-28 Published:2020-10-27

摘要/Abstract

摘要： 为研究地质沉降过程中埋地聚乙烯(PE)燃气管的破坏历程,基于PE管材的拉伸力学试验,拟合出改良的Sherwood本构模型方程,得到基于应变率的PE管材失效预测模型;利用Abaqus软件对不同沉降阶段和不同坡度下的PE管道力学响应情况进行仿真研究。结果表明:四阶Sherwood本构模型能表达并预测PE管道力学响应,土体沉降错位量和土体沉降深度对管道的应力、应变分布特征和椭圆度有直接影响。

关键词: 聚乙烯(PE)燃气管, 地质沉降, 有限元分析, 力学响应, 预测模型

Abstract: In order to study failure process of buried PE gas pipeline in the process of geological settlement, the stress-strain corresponding relationship of PE pipe was obtained by mechanical tensile experiment firstly. An improved Sherwood equation was fitted and the failure prediction model of PE pipes on the basis of strain rate was obtained. Then the mechanical response of PE pipelines in different settlement stages and with different slopes was simulated by ABAQUS software. The results show that the fourth-order Sherwood constitutive model can express and predict the mechanical response of PE pipes, and that the displacement and the depth of soil settlement have a direct impact on the distribution of stress and strain and the ellipticity of pipes.

Key words: polyethylene(PE)gas pipeline, geological subsidence, finite element analysis, mechanical response, prediction model

中图分类号:

X937

殷鹰, 蓝朝逊, 李俊, 毛丹, 史君林. 埋地PE燃气管道地质沉降破坏数值分析[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(10): 18-23.

YIN Ying, LAN Chaoxun, LI Jun, MAO Dan, SHI Junlin. Numerical analysis of geological settlement failure of buried PE gas pipeline[J]. China Safety Science Journal, 2019, 29(10): 18-23.

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