[发明专利]管道剩余强度评估方法、装置、设备及可读存储介质

权利要求书

1.一种管道剩余强度评估方法，其特征在于，所述管道剩余强度评估方法包括：

根据管道尺寸和点蚀簇信息，构建得到含点蚀簇的管道几何模型；

通过对含点蚀簇管道的几何模型进行有限元划分，并设置管道的材料属性和外部荷载，构建得到管道剩余强度的有限元模型；

采用弧长法对管道剩余强度的有限元模型进行求解，得到管道剩余强度；

构建得到新的含点蚀簇的管道几何模型，以新的含点蚀簇的管道几何模型作为含点蚀簇管道的几何模型，并返回所述通过对含点蚀簇管道的几何模型进行有限元划分，并设置管道的材料属性和外部荷载，构建得到管道剩余强度的有限元模型的步骤；

当得到N个管道剩余强度时，以N个管道剩余强度组成管道剩余强度离散序列，所述N为大于等于100的正整数；

计算管道剩余强度离散序列的均值、变异系数及预设分位点的管道剩余强度，以供对管道剩余强度进行评估。

2.如权利要求1所述的管道剩余强度评估方法，其特征在于，所述管道尺寸包括管道外径、管道壁厚及管道长度，所述点蚀簇信息包括点蚀簇尺寸、点蚀簇类型及点蚀簇间距，所述根据管道尺寸和点蚀簇信息，构建得到含点蚀簇的管道几何模型包括：

根据管道外径、管道壁厚及管道长度，构建得到初始管道几何模型；

根据点蚀簇尺寸、点蚀簇类型及点蚀簇间距，建立点蚀簇的轴向、周向及径向边界范围；

在建立的点蚀簇的轴向、周向及径向边界范围内，生成多个半径和空间位置服从均匀分布的球体几何模型；

将生成的多个半径和空间位置服从均匀分布的球体几何模型和初始管道几何模型装配至同一几何空间，并进行布尔运算，构建得到含点蚀簇的管道几何模型。

3.如权利要求2所述的管道剩余强度评估方法，其特征在于，所述点蚀簇尺寸包括点蚀簇长度、点蚀簇深度及点蚀簇宽度，所述点蚀簇类型包括单一点蚀簇、周向分布点蚀簇及轴向分布点蚀簇，所述根据点蚀簇尺寸、点蚀簇类型及点蚀簇间距，建立点蚀簇的轴向、周向及径向边界范围包括：

以初始管道几何模型的中心为原点，构建柱坐标系(θ，r，z)；

根据点蚀簇长度、点蚀簇深度、点蚀簇宽度、单一点蚀簇、周向分布点蚀簇、轴向分布点蚀簇及点蚀簇间距，建立点蚀簇的轴向边界范围为：

l_c,1≤z≤l_c,2，

建立点蚀簇的周向边界范围为：

dis_c,j≤r,(j＝1,2)，

k_c,j＝tan(θ_c,j)，

建立点蚀簇的径向边界范围为：

(r_p-d_d)+r≤r≤r_p+r，

其中，l_c,1和l_c,2为点蚀簇长度构成的上下边界，l_d为点蚀簇长度，d_d为点蚀簇深度，w_d为点蚀簇宽度，s_c为周向分布点蚀簇的点蚀簇间距，s_l为轴向分布点蚀簇的点蚀簇间距，dis_c,1和dis_c,2为球体模型sp_i圆心至点蚀簇宽度构成的上下边界的距离，i为球体模型sp_i的下标，表示第i个球体模型，θ_c,1和θ_c,2为点蚀簇宽度构成的上下边界对应的圆心角，r_p为完整管道的半径，r为球体模型sp_i的半径。

4.如权利要求2所述的管道剩余强度评估方法，其特征在于，所述构建得到新的含点蚀簇的管道几何模型包括：

在建立的点蚀簇的轴向、周向及径向边界范围内，生成新的多个半径和空间位置服从均匀分布的球体几何模型；

将生成的新的多个半径和空间位置服从均匀分布的球体几何模型和初始管道几何模型装配至同一几何空间，并进行布尔运算，构建得到新的含点蚀簇的管道几何模型。