埋地長輸管線彈性分析及程序設計畢業(yè)論文.doc
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埋地長輸管線彈性分析及程序設計畢業(yè)論文,摘要管道運輸是現(xiàn)有石油天然氣運輸方式中最安全、最經(jīng)濟，對環(huán)境破壞最小的運輸方式。但是目前的地下管道設計和防護方法仍存在許多不足。一些埋地管道在使用中經(jīng)常損壞、泄漏以致花大量的人力物力去維修，顯然這種狀況與地下管線的發(fā)展前景是不相適應的。因此，本文對埋地長輸管線結(jié)構(gòu)的受力與變形特性等進行了分析。文中使用了彈性力學方法對埋...
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摘 要
管道運輸是現(xiàn)有石油天然氣運輸方式中最安全、最經(jīng)濟，對環(huán)境破壞最小的運輸方式。但是目前的地下管道設計和防護方法仍存在許多不足。一些埋地管道在使用中經(jīng)常損壞、泄漏以致花大量的人力物力去維修，顯然這種狀況與地下管線的發(fā)展前景是不相適應的。因此，本文對埋地長輸管線結(jié)構(gòu)的受力與變形特性等進行了分析。
文中使用了彈性力學方法對埋地長輸管線受內(nèi)部壓力作用時的力學特性進行了分析，求解出了埋地長輸管線在受內(nèi)部壓力時的應力分量、形變分量和位移分量，并利用第四強度理論對埋地長輸管線在受內(nèi)部壓力時的危險點進行了強度校核。
本文應用MATLAB7.0軟件對所求出的結(jié)果進行了數(shù)值分析，并且利用MATLAB7.0中的GUIDE工具編制了一個計算埋地長輸管線的應力分量以及校核危險點的應用程序。
本文提出的研究方法和成果，可為埋地長輸管線的強度設計提供一個理論依據(jù)和一個實用的軟件計算方法。
關鍵詞 埋地長輸管線 彈性分析MATLAB 強度校核 應力分量
Abstract
Pipeline transportation is the mode of transport for oil and natural gas existing in the safest, most economic, environmental damage is minimized. However, the underground pipeline design and protection methods still lack, Of buried pipeline, the mechanical characteristics of the analysis has been calculated accurately. A number of buried pipeline in the use frequently damaged, resulting in leakage of spend a lot of manpower and resources to maintenance, Clearly this state of affairs and prospects for the development of underground pipeline is incompatible. Therefore, this article on long-distance pipeline buried in the structure of the force and deformation are analyzed.
In this paper, I use the elasticity approach to long-distance pipeline buried by the role of internal pressure of the mechanical properties were discussed. Solving a long-distance pipeline buried in the internal pressure of the stress components, deformation and displacement of the weight component. The fourth strength theory and the use of long-distance pipeline buried in the risk of internal pressure when the intensity of checking points.
Papers use MATLAB7.0 software applications of the results obtained by the numerical analysis. And the use of the GUIDE tools MATLAB7.0 produced a calculation of long-distance pipeline buried the stress components as well as the danger point calibration applications.
This paper presents the research methods and results, buried for the strength of long-distance pipeline design to provide a theoretical basis and a practical calculation software.
Key words Buried Pipeline Elastic analysis MATLAB Strength Check Stress component
目錄
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 緒論 1
1.1研究背景及研究目的 1
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.3本文研究的主要內(nèi)容 6
第2章 彈性力學基本原理 7
2.1彈性力學基本假設 7
2.2平面問題的基本理論 8
2.2.1平面應力問題 8
2.2.2平面應變問題 8
2.3彈性力學基本方程 9
2.3.1平衡微分方程 9
2.3.2幾何方程及物理方程 10
2.3.3應力函數(shù)與相容方程 11
2.4圣維南原理 14
2.5應力分量的坐標變換式 14
2.6本章小結(jié) 15
第3章 埋地長輸管線彈性分析 16
3.1埋地長輸管線的計算模型 16
3.2埋地長輸管線的彈性分析 17
3.3埋地長輸管線的彈性力學解答 20
3.3.1埋地長輸管線的應力分量 21
3.3.2埋地長輸管線的形變分量 24
3.3.3埋地長輸管線的位移分量 25
3.4工程實例計算 25
3.4.1計算模型 27
3.4.2應力分量求解 27
3.4.3坐標變換 28
3.4.4強度校核 28
3.5本章小結(jié) 31
第4章 埋地長輸管線的程序設計 32
4.1MATLAB軟件的簡介 32
4.2 MATLAB程序設計 33
4.3數(shù)值分析解與理論解的對比及分析 38
4.4本章小結(jié) 42
結(jié)論 43
致謝 44
參考文獻 45
附錄1 47
附錄2 56
管道運輸是現(xiàn)有石油天然氣運輸方式中最安全、最經(jīng)濟，對環(huán)境破壞最小的運輸方式。但是目前的地下管道設計和防護方法仍存在許多不足。一些埋地管道在使用中經(jīng)常損壞、泄漏以致花大量的人力物力去維修，顯然這種狀況與地下管線的發(fā)展前景是不相適應的。因此，本文對埋地長輸管線結(jié)構(gòu)的受力與變形特性等進行了分析。
文中使用了彈性力學方法對埋地長輸管線受內(nèi)部壓力作用時的力學特性進行了分析，求解出了埋地長輸管線在受內(nèi)部壓力時的應力分量、形變分量和位移分量，并利用第四強度理論對埋地長輸管線在受內(nèi)部壓力時的危險點進行了強度校核。
本文應用MATLAB7.0軟件對所求出的結(jié)果進行了數(shù)值分析，并且利用MATLAB7.0中的GUIDE工具編制了一個計算埋地長輸管線的應力分量以及校核危險點的應用程序。
本文提出的研究方法和成果，可為埋地長輸管線的強度設計提供一個理論依據(jù)和一個實用的軟件計算方法。
關鍵詞 埋地長輸管線 彈性分析MATLAB 強度校核 應力分量
Abstract
Pipeline transportation is the mode of transport for oil and natural gas existing in the safest, most economic, environmental damage is minimized. However, the underground pipeline design and protection methods still lack, Of buried pipeline, the mechanical characteristics of the analysis has been calculated accurately. A number of buried pipeline in the use frequently damaged, resulting in leakage of spend a lot of manpower and resources to maintenance, Clearly this state of affairs and prospects for the development of underground pipeline is incompatible. Therefore, this article on long-distance pipeline buried in the structure of the force and deformation are analyzed.
In this paper, I use the elasticity approach to long-distance pipeline buried by the role of internal pressure of the mechanical properties were discussed. Solving a long-distance pipeline buried in the internal pressure of the stress components, deformation and displacement of the weight component. The fourth strength theory and the use of long-distance pipeline buried in the risk of internal pressure when the intensity of checking points.
Papers use MATLAB7.0 software applications of the results obtained by the numerical analysis. And the use of the GUIDE tools MATLAB7.0 produced a calculation of long-distance pipeline buried the stress components as well as the danger point calibration applications.
This paper presents the research methods and results, buried for the strength of long-distance pipeline design to provide a theoretical basis and a practical calculation software.
Key words Buried Pipeline Elastic analysis MATLAB Strength Check Stress component
目錄
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 緒論 1
1.1研究背景及研究目的 1
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.3本文研究的主要內(nèi)容 6
第2章 彈性力學基本原理 7
2.1彈性力學基本假設 7
2.2平面問題的基本理論 8
2.2.1平面應力問題 8
2.2.2平面應變問題 8
2.3彈性力學基本方程 9
2.3.1平衡微分方程 9
2.3.2幾何方程及物理方程 10
2.3.3應力函數(shù)與相容方程 11
2.4圣維南原理 14
2.5應力分量的坐標變換式 14
2.6本章小結(jié) 15
第3章 埋地長輸管線彈性分析 16
3.1埋地長輸管線的計算模型 16
3.2埋地長輸管線的彈性分析 17
3.3埋地長輸管線的彈性力學解答 20
3.3.1埋地長輸管線的應力分量 21
3.3.2埋地長輸管線的形變分量 24
3.3.3埋地長輸管線的位移分量 25
3.4工程實例計算 25
3.4.1計算模型 27
3.4.2應力分量求解 27
3.4.3坐標變換 28
3.4.4強度校核 28
3.5本章小結(jié) 31
第4章 埋地長輸管線的程序設計 32
4.1MATLAB軟件的簡介 32
4.2 MATLAB程序設計 33
4.3數(shù)值分析解與理論解的對比及分析 38
4.4本章小結(jié) 42
結(jié)論 43
致謝 44
參考文獻 45
附錄1 47
附錄2 56
