工业管道系统流致疲劳寿命的数值模拟

鉴于目前对整个管道系统的疲劳分析和相应数值模拟比较缺乏,基于ANSYS软件,利用Workbench和nCode DesignLife完成了管道系统从建模到流固耦合再到疲劳分析的完整模拟计算过程,得到了一般高压工业输水管道系统在正常流速及管内高压工况下的模拟计算结果,探究了入口速度和随机激振力作用下管道系统和各组件的疲劳响应。结果表明:对于实际运用的工业高压管道,需要对各部分管内流速进行监控,保证其处于合理可控范围;管道系统内的连接部是发生疲劳失效的重点区域,并且多发生于相贯线处;管道系统有助于增加各法兰管件在极限状态下的疲劳寿命。研究结果可为高压工业管道系统的设计和疲劳失效防护提供指导。