近日，鄭州大學(xué)水利與交通學(xué)院方宏遠(yuǎn)教授團(tuán)隊(duì)在多荷載耦合作用下管道承載力評估方面取得重要進(jìn)展。鋼質(zhì)承壓管道作為一種高效的物質(zhì)輸送載體，具有安全、經(jīng)濟(jì)、容量大、承載力高和對環(huán)境影響小等特點(diǎn)，廣泛用于長距離引水調(diào)水、城市供水供暖及能源工業(yè)中油、氣及其他液體的輸送。

方宏遠(yuǎn)教授研究團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的管道災(zāi)變實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)和流體-結(jié)構(gòu)耦合求解算法，揭示了不同荷載組合工況下管道失效過程和應(yīng)力分布模型。并基于多荷載耦合作用下三維管道應(yīng)力模型和改進(jìn)的統(tǒng)一屈服準(zhǔn)則，提出了鋼管在各種荷載作用下的極限狀態(tài)方程理論解。該理論解給出了復(fù)雜服役環(huán)境下管道極限承載力評估模型，明確了不同屈服準(zhǔn)則適用性。上述研究成果可在城市供水、供暖管道和石油天然氣管道完整性評價、管網(wǎng)安全防護(hù)、管道災(zāi)變防控與韌性提升等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用，同時為復(fù)雜環(huán)境下多物理場耦合作用下管道應(yīng)力和變形分析奠定了理論基礎(chǔ)。

研究成果以“Limit state equation and failure pressureprediction model of pipeline with complexloading”為題發(fā)表在國際知名期刊《Nature Communications》上，孫明明博士為論文第一作者，方宏遠(yuǎn)教授為論文通訊作者，鄭州大學(xué)為第一完成單位。

該工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和河南省卓越青年創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目的資助支持。

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