滑坡区管道力学分析模块

模块可模拟滑坡段管道受灾行为及破坏过程,确定不同工况和不同灾害条件下管道的可靠性。

  • 滑坡段管道应力动态分布图
  • 滑坡作用下滑坡体位移与管道可靠度动态变化

  • 滑坡作用下管道等效应力与等效应变动态分布

  • 滑坡作用下剪切带管道等效应力与等效应变动态分布

  • 滑坡作用下剪切带管道危险点动态分布

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断层带管道力学分析模块

模块可模拟断层带管道受灾行为及破坏过程,确定不同工况和不同灾害条件下管道的可靠性。

  • 模块界面
  • 断层带管道应力、应变分布动态图

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管壳耦合计算模块

长输管道危险区段将经历剧烈的局部变形及截面破坏过程,用管单元无法模拟,必须采用弹塑性壳单元。对于大部分管段,变形处于弹性小变形阶段,用壳单元计算量难以承受。所以,课题组开发了管壳耦合算法,在小变形段采用管单元模拟,而在大变形段采用壳单元模拟,可极大地减小计算量,提高计算效率

管壳耦合计算模块具有如下功能:
        1)在长输管道弹性变形区域,采用管单元模拟海管,提高计算效率
        2)在长输管道材料非线性发展区和截面变形区,采用弹塑性壳单元模拟海管,提高计算精度
        3)管单元区域与壳单元区域根据管壳耦合算法实时动态耦合,同步对长输管道进行力学分析
        采用基于区域分解的MPI并行技术,结合管壳耦合算法,可于小集群计算机上实现上百千米长输管道的实时力学模拟,同步输出管道安全状态。

  • 管壳耦合过程演示

管道截面椭化、局部屈曲、压缩膨胀及热弯管和冷弯管等特殊截面必须采用壳单元进行模拟。

  • 管道截面椭化演示
  • 管道局部屈曲过程
  • 受压时管道截面膨胀环发展及失稳过程

  • 热弯段管道等效应力分布演示

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