地磁作用下油气管道力磁耦合仿真分析与实验研究

作     者：朱熹育 翁光远 商倩 ZHU Xiyu;WENG Guangyuan;SHANG Qian

作者机构：西安石油大学土木工程学院陕西西安710065 西安石油大学机械工程学院陕西西安710065 

基　　金：国家自然科学基金项目“油气管道-斜拉管桥结构系统地震响应耦合机理及MSMA-压电复合减震系统”(编号:52174061) 陕西省教育厅专项科研计划项目“基于BIM的悬索管桥结构动力监测与安全诊断机理研究”(编号:17JK0618) 西安石油大学青年科技创新基金项目“空间杆系结构智能压电动力稳定控制技术研究”(编号:2015BS55) 榆林市科技计划项目“油气管道-跨越结构系统减震设计理论及工程应用方法研究”(编号:CXY-2020-095) 

出 版 物：《石油工业技术监督》 (Technology Supervision in Petroleum Industry)

年 卷 期：2023年第39卷第8期

页      码：1-4,28页

摘      要：选取X80输油气管道作为研究对象,建立相应的磁力学模型,通过理论与实验的方法,研究地磁场环境下复杂应力-磁通量的变化规律。首先,通过COMSOL有限元仿真软件建立了X80管道模型,用Mises应力表征输油气管道不同内压荷载作用下的应力值,设置地磁场强度为50μT的背景磁场,对输油气管道模型施加不同的内压荷载,通过软件计算分析,得出输油气管道壁上磁通量信号的分布情况。然后,通过对地磁场环境下输油气管道应力-磁通量耦合实验进行分析,得出管道壁上磁通量信号随复杂应力的变化情况,并对实验数据进行分析处理。结果表明:在地磁场环境下,输油气管道的复杂应力在增大的过程中,其对应的磁通量信号也在增强,两者呈线性相关。同时,通过实验进一步验证了理论模型与仿真结果的可靠性。

主 题 词：油气管道 磁力耦合 地磁场 磁通量 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 

D　O　I：10.20029/j.issn.1004-1346.2023.08.001

馆 藏 号：203123095...