發(fā)布時(shí)間：2020-11-18 14:34

　　 海底管線承擔(dān)海上油氣集輸?shù)闹匾�任�?wù),但由于管體自身加工因素、輸送介質(zhì)、海底復(fù)雜荷載作用情況會(huì)影響海底管道的安全運(yùn)行。目前針對海底管道常用的檢測方式均存在一定的局限性,即只能檢測出已經(jīng)出現(xiàn)的宏觀損傷,且內(nèi)檢測容易出現(xiàn)管道內(nèi)卡堵的問題。20世紀(jì)末興起的磁記憶檢測技術(shù)不需要提前進(jìn)行管道磁化,在地磁場環(huán)境作用下,便可發(fā)現(xiàn)早期應(yīng)力集中及隱性損傷,在海底管道安全評估領(lǐng)域極富開發(fā)潛力。本文從有限元多場耦合仿真計(jì)算出發(fā),首先研究了不同尺寸的單一缺陷在載荷作用下的磁場特征分布情況,得到載荷與尺寸變化時(shí)磁場強(qiáng)度的峰值變化趨勢。由于海底管道往往存在多個(gè)缺陷,不同缺陷之間會(huì)有磁場的相互影響,因此進(jìn)一步對雙缺陷不同分布情況進(jìn)行研究,建立了不同影響因素與缺陷處磁場強(qiáng)度峰值的函數(shù)關(guān)系式,結(jié)果表明不同影響因素對磁場強(qiáng)度峰值的影響程度不同,且缺陷處的應(yīng)力狀態(tài)以及應(yīng)力集中系數(shù)對磁場強(qiáng)度信號評價(jià)的影響較大。為驗(yàn)證有限元多場耦合仿真計(jì)算的準(zhǔn)確性,在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對海底管道進(jìn)行了非接觸式磁記憶檢測模擬實(shí)驗(yàn)作為有限元仿真結(jié)果的印證和補(bǔ)充,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者切向、法向峰峰值的變化規(guī)律一致性較好。針對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有分散性、模糊性和不確定性,本文引入4種合成特征參量全面反映磁場信號所表征的缺陷狀態(tài),提取能夠敏感表征載荷、缺陷尺寸、缺陷位置的4種磁記憶特征參量,獲取載荷、缺陷尺寸與位置的磁記憶特征參量回歸量化關(guān)系及其變化規(guī)律,為后續(xù)海底管道在役非接觸磁記憶定量化檢測及安全智能評價(jià)提供奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P756.2
【部分圖文】：

鐵磁材料磁化曲線與磁滯回線

(a) 磁疇隨機(jī)分布圖 (b) 磁疇部分定向分布圖圖 2.2 磁疇分布示意圖自發(fā)磁化特性有在弱磁場作用下即能達(dá)到磁飽和狀態(tài)的特性，且由于發(fā)磁化現(xiàn)象。在處于磁中性狀態(tài)，無外加磁場磁化作用

圖 2.3 應(yīng)力引起磁疇的重新取向和彈性能會(huì)隨著外界應(yīng)力載荷的增大而增加，疇組織會(huì)發(fā)生不可逆的自發(fā)磁化方向變化，以力引起磁疇的重新取向如圖 2.3 所示。通過國現(xiàn)，鐵磁性構(gòu)件在應(yīng)力集中區(qū)域的磁記憶信號
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2888826