海底管線承擔海上油氣集輸?shù)闹匾蝿?wù),但由于管體自身加工因素、輸送介質(zhì)、海底復(fù)雜荷載作用情況會影響海底管道的安全運行。目前針對海底管道常用的檢測方式均存在一定的局限性,即只能檢測出已經(jīng)出現(xiàn)的宏觀損傷,且內(nèi)檢測容易出現(xiàn)管道內(nèi)卡堵的問題。20世紀末興起的磁記憶檢測技術(shù)不需要提前進行管道磁化,在地磁場環(huán)境作用下,便可發(fā)現(xiàn)早期應(yīng)力集中及隱性損傷,在海底管道安全評估領(lǐng)域極富開發(fā)潛力。本文從有限元多場耦合仿真計算出發(fā),首先研究了不同尺寸的單一缺陷在載荷作用下的磁場特征分布情況,得到載荷與尺寸變化時磁場強度的峰值變化趨勢。由于海底管道往往存在多個缺陷,不同缺陷之間會有磁場的相互影響,因此進一步對雙缺陷不同分布情況進行研究,建立了不同影響因素與缺陷處磁場強度峰值的函數(shù)關(guān)系式,結(jié)果表明不同影響因素對磁場強度峰值的影響程度不同,且缺陷處的應(yīng)力狀態(tài)以及應(yīng)力集中系數(shù)對磁場強度信號評價的影響較大。為驗證有限元多場耦合仿真計算的準確性,在實驗室環(huán)境下對海底管道進行了非接觸式磁記憶檢測模擬實驗作為有限元仿真結(jié)果的印證和補充,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者切向、法向峰峰值的變化規(guī)律一致性較好。針對實驗數(shù)據(jù)具有分散性、模糊性和不確定性,本文引入4種合成特征參量全面反映磁場信號所表征的缺陷狀態(tài),提取能夠敏感表征載荷、缺陷尺寸、缺陷位置的4種磁記憶特征參量,獲取載荷、缺陷尺寸與位置的磁記憶特征參量回歸量化關(guān)系及其變化規(guī)律,為后續(xù)海底管道在役非接觸磁記憶定量化檢測及安全智能評價提供奠定基礎(chǔ)。
【學位單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P756.2
【部分圖文】：

鐵磁材料磁化曲線與磁滯回線

(a) 磁疇隨機分布圖 (b) 磁疇部分定向分布圖圖 2.2 磁疇分布示意圖自發(fā)磁化特性有在弱磁場作用下即能達到磁飽和狀態(tài)的特性，且由于發(fā)磁化現(xiàn)象。在處于磁中性狀態(tài)，無外加磁場磁化作用

圖 2.3 應(yīng)力引起磁疇的重新取向和彈性能會隨著外界應(yīng)力載荷的增大而增加，疇組織會發(fā)生不可逆的自發(fā)磁化方向變化，以力引起磁疇的重新取向如圖 2.3 所示。通過國現(xiàn)，鐵磁性構(gòu)件在應(yīng)力集中區(qū)域的磁記憶信號
【參考文獻】

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本文編號：2888826