[发明专利]一种燃气管道在役焊接行为的结构分析方法

摘要

本发明公开了一种燃气管道在役焊接行为的结构分析方法，利用有限元计算软件ANSYS，按照下述步骤进行：确定管道在役焊接的焊接条件；创建管道及套管的实体模型，根据实际工况施加在役焊接温度场的求解约束及载荷，求解得出管道在役焊接的温度场；读取在役焊接温度场的结果文件，并根据管道内壁最高温度的具体数值初步判断管道是否有被烧穿的可能；创建管道及套管实体结构分析模型，求解后得到管道在役焊接的全部结构分析结果，继而根据管道材料的性能和管道内壁的最高温度及应力分布评估在役焊接行为的结构响应。本发明可以根据实际工况的变化修改模型、载荷和求解参数，可大大减少焊接工艺试验工作量，提高分析效率，降低生产测试成本。

主权项

一种燃气管道在役焊接行为的结构分析方法，其特征在于，利用计算机中存储的有限元计算软件ANSYS，按照下述步骤进行：步骤一：确定管道在役焊接的焊接条件，至少包括：焊接工艺、管道及套管的尺寸、管道及套管的材质，环境温度和散热条件；其中在确定焊接工艺中，根据英国管道公司制定的关于焊接接头焊道的布置要求进行焊道布置；步骤二：创建管道及套管的实体模型，定义SOLID70单元划分映射网格，并根据实际工况施加在役焊接温度场的求解约束及载荷，其中至少包括：环境温度、移动焊接热源的热生成率、管道内部燃气介质的强制换热系数；然后求解，得出管道在役焊接的温度场；步骤三：读取在役焊接温度场的结果文件，并根据管道内壁最高温度的具体数值初步判断管道是否有被烧穿的可能；步骤四：创建管道及套管实体结构分析模型，定义MESH 200单元和SOLID 45单元，将上述温度场得到的节点温度作为载荷施加到结构分析模型上，定义边界约束条件，管道内部施加压强载荷，对管道和套管的端部施加轴向位移约束，然后求解；步骤五：从而得到管道在役焊接的全部结构分析结果，继而根据管道材料的性能和管道内壁的最高温度及应力分布评估在役焊接行为的结构响应。