[發明專利]雙壁管法蘭的應力和強度評估方法

有效

• 申請號: 202110520922.5
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113127999B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 卞修濤;繆文杰;李響
• 申請（專利權）人: 江南造船（集團）有限責任公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 苗曉娟

1.一種雙壁管法蘭的應力和強度評估方法，其特征在于，包括：

S1：確定雙壁管法蘭的許用應力值，以及雙壁管的技術參數；

S2：創建雙壁管的有限元模型，并基于所述雙壁管的熱膨脹、熱位移和熱約束特性對所述雙壁管法蘭進行有限元計算，計算出所述雙壁管法蘭在預設加載條件下的理論應力值；

S3：判斷所述理論應力值是否等于或小于所述許用應力值的1.2倍；若所述理論應力值大于所述許用應力值的1.2倍，則所述雙壁管法蘭的強度不符合要求，調整所述雙壁管法蘭的型號或者所述雙壁管的布局方式，重復步驟S2，直至所述理論應力值等于或小于所述許用應力值的1.2倍，所述雙壁管法蘭的強度符合要求；

S4：在所述雙壁管法蘭的強度符合要求時，利用溫度測量系統獲取外管內部流體的溫度值，在應力測試系統中輸入所述外管內部流體的溫度值，并利用所述應力測試系統測量所述雙壁管法蘭的試驗應力值；

S5：利用所述試驗應力值對所述理論應力值進行修正，在預設時間段內多次測量所述雙壁管法蘭的試驗應力值，并利用每一試驗應力值對所述理論應力值進行修正，獲取所述理論應力值的誤差分布和置信區間。

2.根據權利要求1所述的雙壁管法蘭的應力和強度評估方法，其特征在于，在步驟S2之前，步驟S1之后，還包括：

對所述雙壁管施加約束；所述約束包括固定約束和滑動約束。

3.根據權利要求1所述的雙壁管法蘭的應力和強度評估方法，其特征在于，步驟S2包括：

創建雙壁管的有限元模型，并依次輸入所述雙壁管的技術參數；

確定所述雙壁管法蘭的位置，并在所述有限元模型中設置所述雙壁管法蘭的三維坐標點；

基于所述雙壁管的熱膨脹、熱位移和熱約束特性對所述雙壁管法蘭進行有限元計算，計算出所述雙壁管法蘭在預設加載條件下的理論應力值。

4.根據權利要求1所述的雙壁管法蘭的應力和強度評估方法，其特征在于，在步驟S2中，利用CAESARII管道應力分析軟件或者ANSYS有限元計算軟件創建所述雙壁管的有限元模型。

5.根據權利要求1所述的雙壁管法蘭的應力和強度評估方法，其特征在于，所述應力測試系統包括設在所述雙壁管法蘭上的應變片、信號調理器、應變儀和數據分析系統；所述應變片通過導線與所述信號調理器連接，所述信號調理器與所述應變儀連接，所述應變儀與所述數據分析系統連接；所述數據分析系統與計算機連接。

6.根據權利要求5所述的雙壁管法蘭的應力和強度評估方法，其特征在于，所述應變片沿所述雙壁管法蘭周向布置在所述雙壁管法蘭的錐頸或者所述雙壁管法蘭的外壁。

7.根據權利要求1所述的雙壁管法蘭的應力和強度評估方法，其特征在于，在步驟S4中，所述試驗應力值與所述理論應力值所對應的加載條件相同。