基于有限元对含缺陷弯头的应力分析

弯头在电厂是常用的管件,常服役于超临界或超超临界的蒸汽管道中。作为受压管道中的重要部件,不仅能改变汽路的流向,还能有效地提高管线的柔性。弯头在蒸汽管路中的受力情况相较于直管更为复杂,在相同条件下承受的应力更大。因此当弯头中存在体积型缺陷时,将会降低管道的承载能力,并有可能引起弯头的失效破坏,产生严重的事故。本次试验采用数值模拟的方法,对在内压作用下缺陷在弯头内的应力情况进行分析。结果表明,球形缺陷的尺寸大小对弯头应力状态影响较小。椭球形缺陷相较于球形缺陷更容易产生应力集中,且不同的缺陷位置其应力集中程度并不相同。椭球形缺陷的锐度越大,缺陷最大等效应力越大。试验的计算结果为含缺陷弯头的安全可靠性评定提供了一定的理论依据。