[发明专利]一种简化的圆柱形管线疲劳应变监测方法

摘要

本发明提供了一种简化的圆柱形管线疲劳应变监测方法，在监测位置，沿圆柱体管线外壁沿圆周均匀并联布放三个应变传感器，计算管线的最大应变和最大弯曲应变与第一个传感器的夹角，求得最大弯曲应力和圆柱体管线的应变方向。本发明与现有监测方法相比，减少一个传感器，简化了计算方法，降低了检测设备的功耗，提高了可靠性，无需考虑洋流等载荷的方向。

主权项

1.一种简化的圆柱形管线疲劳应变监测方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，在监测位置，沿圆柱体管线外壁沿圆周均匀并联布放三个应变传感器，以管线中心为原点，以设定的参考方向及其垂直方向分别为x、y轴构建直角坐标系，将三个应变传感器按逆时针被编号为1、2、3，三个传感器所测应变为ϵ1=ϵA+ϵ1bϵ2=ϵA+ϵ2b,ϵ3=ϵA+ϵ3b]]>式中，ε_A为管线的轴向应变，和分别为三个应变传感器所测弯曲应变，其取值为式中ε_max为圆柱管线最大弯曲应变i=123ε₁、ε₂和ε₃分别为第1、2、3个应变传感器所测应变，为第一个传感器与最大弯曲方向的角度；第二步，计算管线的最大应变ϵmax=23Σi=13[ϵi-13(ϵ1+ϵ2+ϵ3)]2,]]>则最大弯曲应变与第一个传感器的夹角第三步，求最大弯曲应力σmax=E23Σi=13[ϵi-13(ϵ1+ϵ2+ϵ3)]2,]]>其中E为圆柱体管道的杨氏模量，则圆柱体管线的应变方向Θ=α+cos-1{ϵ1-(ϵ1+ϵ2+ϵ3)/323Σi=13[ϵi-(ϵ1+ϵ2+ϵ3)/3]2},ϵ2>ϵ3α-cos-1{ϵ1-(ϵ1+ϵ2+ϵ3)/323Σi=13[ϵi-(ϵ1+ϵ2+ϵ3)/3]2},ϵ2≤ϵ3,]]>式中，α为第一个传感器与x轴的角度。