[发明专利]管道凹陷弯曲应变获取方法及装置

权利要求书

1.一种管道凹陷弯曲应变获取方法，其特征在于，包括：

获取待测管道的外轮廓扫描数据、管道壁厚和管道半径，根据所述外轮廓扫描数据、管道壁厚和管道半径建立待测管道的三维视图；

对所述三维视图进行分析，确定待测管道的外壁上的目标凹陷；

确定目标凹陷的底点的坐标，以及确定在目标凹陷的曲面上的四个定位点的坐标，所述定位点为以底点为交叉中心的十字方向上所选的点；

根据所述底点的坐标和定位点的坐标确定待测管道的凹陷位置的弯曲应变。

2.根据权利要求1所述的管道凹陷弯曲应变获取方法，其特征在于，确定目标凹陷的底点的坐标，以及确定在目标凹陷的曲面上的四个定位点的坐标，包括：

对所述三维视图进行处理，获取环向截面，所述环向截面上包含所述目标凹陷的底点；

在所述环向截面上建立坐标原点位于所述待测管道中轴线上，底点位于y轴的第一坐标系；

在所述环向截面上的凹陷轮廓曲线上且位于底点两侧分别确定一个定位点；

根据第一坐标系确定所述底点和定位点的坐标。

3.根据权利要求2所述的管道凹陷弯曲应变获取方法，其特征在于，确定目标凹陷的底点的坐标，以及确定在目标凹陷的曲面上的四个定位点的坐标，包括：

对所述三维视图进行处理，获取轴向截面，所述轴向截面上包含所述目标凹陷的底点；

在所述轴向截面上建立坐标原点位于所述待测管道中轴线上，底点位于y轴的第二坐标系；

在所述轴向截面上的凹陷轮廓曲线上且位于底点两侧分别确定一个定位点；

根据第二坐标系确定所述底点和定位点的坐标。

4.根据权利要求3所述的管道凹陷弯曲应变获取方法，其特征在于，所述凹陷弯曲应变包括环向弯曲应变和轴向弯曲应变，则所述根据所述底点的坐标和定位点的坐标确定待测管道的凹陷位置的弯曲应变，包括：

根据所述底点的坐标、位于环向截面上的两个定位点的坐标及环向弯曲应变公式确定环向弯曲应变；

根据所述底点的坐标、位于轴向截面上的两个定位点的坐标及轴向弯曲应变公式确定轴向弯曲应变；

所述环向弯曲应变公式包括：

ε₁为环向弯曲应变，t为管道壁厚，mm；K_h为管道发生变形后环向凹陷的曲率，1/mm；K₀为管道发生变形前的曲率，其中：

当变形下凹时，曲率为正值；当变形曲线上凸时，曲率取负值；

(x_a,y_a)，(x_b,y_b)分别为环向截面上的两个定位点的坐标，y_m为底点的y轴方向上的坐标，R₀为管道半径；

所述轴向弯曲应变公式包括：

t为管道壁厚，mm；K_z为管道发生变形后轴向凹陷的曲率，1/mm；

当变形下凹时，曲率为正值；当变形曲线上凸时，曲率取负值；

(z_c,y_c)，(z_d,y_d)分别为轴向截面上的两个定位点的坐标，y_m为底点的y轴方向上的坐标。

5.一种管道凹陷弯曲应变获取装置，其特征在于，包括：

建立模块，用于获取待测管道的外轮廓扫描数据、管道壁厚和管道半径，根据所述外轮廓扫描数据、管道壁厚和管道半径建立待测管道的三维视图；

筛选模块，用于对所述三维视图进行分析，确定待测管道的外壁上的目标凹陷；

确定模块，用于确定目标凹陷的底点的坐标，以及确定在目标凹陷的曲面上的四个定位点的坐标，所述定位点为以底点为交叉中心的十字方向上所选的点；

获取模块，用于根据所述底点的坐标和定位点的坐标确定待测管道的凹陷位置的弯曲应变。