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作者：范潮海;席有强;潘婷;裴志钢;李政龙;
单位：中国石油天然气管道科学研究院有限公司;国家管网北京管道有限公司;
摘要：为确定某长输管道穿越水域管道冲毁失效原因，采用管材性能测试和有限元流固耦合模拟进行致因分析与力学特性研究。首先，基于现场来管对变形区和完好区管材开展拉伸、冲击、硬度和化学成分分析;其次，分析静水悬空管道的受力特征与水冲管道的圆柱尾流状态，引入临界水位基本概念;接着，采用CEL方法构建流固耦合模型，并基于VOF法和重构算法明确整体流域(含管道)的几何模型与液位;最后，从悬空长度、流速和水位深度3方面对管道应力、应变与漂管长度进行响应分析与安全性评估，建立X60管道最大冲刷应力应变预测模型。结果表明:管道失效的主要原因是管道在洪水冲击作用下承受载荷超出管道承载能力，经塑性变形后发生管道端部断裂，与现场实际情况一致。最大应力应变预测模型有望对未来冲刷管道的应急处置措施提供指导。
关键词：冲毁;;流固耦合;;悬空长度;;断裂;;预测模型
