管道肘部腐蚀模拟用于用纤维布拉格格的应变监测
Kaimin Yu1, Zixuan Peng2, Yuanfang Zhang2
1School of Marine Equipment and Mechanical Engineering, Jimei University, Xiamen 361021, China.
Micromachines
|September 28, 2024
概括
这项研究引入了纤维布拉格格 (FBG) 传感器,用于实时管道肘部腐蚀监测. 曲应变准确地表明腐蚀程度,指导最佳的传感器放置用于预测性维护.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 结构健康监测 结构健康监测
背景情况:
- 传统的非破坏性测试方法缺乏对管道肘部的实时腐蚀监测能力.
- 需要一个强大的数学模型来将应变与肘部腐蚀相关联.
研究的目的:
- 开发和验证一个有限元模型,用于分析腐蚀的管道肘部的应变变化.
- 建立一种可靠的实时腐蚀监测方法,使用纤维布拉格格 (FBG) 应变传感器.
主要方法:
- 用有限元建模来模拟在液压压力和曲负载下管道肘部的应变变化.
- 使用圆圈和轴向应变之间的区别来隔离温度变化对腐蚀的影响.
- 腐蚀程度通过分析圆圈和轴向应变之间的差异来量化.
主要成果:
- 在水立压下,应变差异与腐蚀增加的相关性很小.
- 在曲时刻负荷下,应变差异与腐蚀程度成比例增加.
- 仅仅由曲时刻负载引起的应变有效地描述了腐蚀程度.
结论:
- 曲时刻引起的应变是管道肘部腐蚀的可靠指标.
- 对FBG传感器的最佳位置是在管道肘部的外置处,以获得最大的应变灵敏度.
- 这些发现支持开发基于FBG的实时腐蚀跟踪和管道预测性维护系统.


