氢气传输管道的虚拟失效评估图
计算工程、金融与科学
2025-06-24 v1 材料科学
应用物理
化学物理
摘要
我们将最新的热力学-金属渗透焊接过程建模与耦合扩散-弹性-塑性相场裂纹模拟相结合，用于预测氢气输送管道的失效状态。这使得能够定量解析残余应力状态以及脆硬焊接区域（如热影响区HAZ）的作用。可针对资产状态（现有缺陷）、材料和采用的焊接工艺，以及氢气纯度，高效量化失效压力。重要的是，使用大量相关条件（缺陷大小和方向）的模拟数据构建了"虚拟"失效评估图（FAD），使该机械方法在适合服务的评估中能够轻松采用。模型预测与标准中的FAD方法结果非常吻合，但显示后者在解析焊接晶体结构的各向异性时并不保守。我们建立了适当的、机械的FAD安全系数，考虑残余应力和硬脆焊接区域的作用。
引用
@article{arxiv.2506.18554,
title = {Virtual failure assessment diagrams for hydrogen transmission pipelines},
author = {J. Wijnen and J. Parker and M. Gagliano and E. Martínez-Pañeda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.18554},
year = {2025}
}