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工业压力管道是国家重大工程建设中不可或缺的关键特种设备,而未焊透缺陷是在用工业压力管道中的一种常见焊接缺陷,该缺陷的存在会降低管道的极限承载能力,对管道系统的安全运行构成严重威胁。因此对含未焊透缺陷压力管道的极限承载能力展开研究,制定专门针对含未焊透缺陷压力管道的安全评定技术规范,对保障工业压力管道安全运行,并最大限度的发挥管道的经济效能具有重要的理论和现实意义。本文在国家自然科学基金项目“基于扩展的NSC准则的含未焊透缺陷工业管道安全评定方法研究”(51175454)的支持下,根据工业压力管道实际承载特性,针对存在含未焊透缺陷的在用工业压力管道的极限承载能力展开了相关研究,主要研究内容和成果有:(1)基于扩展的净截面垮塌准则,补充完善了内压和非对称弯矩作用下含单环向缺陷管道的塑性极限载荷分析方法;提出了内压和弯矩组合载荷作用下含任意尺寸的双环向缺陷管道的塑性极限载荷通用求解公式,得到了缺陷尺寸、位置、弯矩偏转角、内压等参数对极限弯矩的影响规律。分析了对双缺陷进行合并处理计算塑性极限载荷的保守性,表明使用本文建立的双缺陷管道塑性极限载荷求解公式可以有效的避免合并处理产生的保守性,获得一个较为准确的极限载荷的评定结果。(2)建立了适用于内压、弯矩组合加载的管道极限载荷测试实验平台,进行了含未焊透缺陷管道在纯内压、纯弯矩、内压加弯矩组合三种载荷形式下的实验研究,通过实验结果验证了使用有限元方法以及理论求解公式获得含未焊透缺陷管道极限载荷解的可靠性。(3)针对管道焊接接头的不等匹配焊接问题,通过有限元分析研究了不等匹配焊接管道的失效形式以及各参数对不等匹配焊接管道极限载荷的影响,最后提出了含未焊透缺陷的不等匹配焊接管道的极限载荷解,为工程上求解含缺陷的不等匹配焊接管道的极限载荷提供便利。(4)在应力均匀分布假设下,基于净截面的Mises屈服失效准则,提出了内压、弯矩以及内压和弯矩组合载荷作用下含未焊透缺陷厚壁管道的极限载荷解,并将厚壁管道极限载荷解及薄壁管道的解与有限元结果进行了比较。结果表明:内压载荷作用时,管径比对极限内压的无量纲值影响很小,且有限元结果与薄壁管道解接近;而弯矩载荷作用时,有限元结果与厚壁管道的极限弯矩解获得了良好的吻合,且管径比对极限弯矩的无量纲值则存在较大的影响。