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连续管技术经过30多年的发展,已经具有陆地与海上清蜡、酸化、压井、冲砂洗井,钻井、测井完井、作为生产油管等20多种用途。相对于常规连续管作业技术而言,连续管作业技术具有作业效率高、节省人力、作业安全性高等优点。但连续管作业也存在工作寿命低,循环利用次数少等问题。尤其是连续管的疲劳寿命成为限制连续管作业的关键性问题。这是由于连续管在生产应用的过程中,焊缝和缺陷部位会产生应力集中,裂纹会不可避免的出现,一旦裂纹扩展导致结构断裂,就会发生低周疲劳断裂,给连续管作业带来极大的经济损失。因此,研究连续管裂纹扩展问题具有重大的意义。本论文采用了扩展有限元法模拟了连续管合金材料的裂纹扩展问题,首先建立连续管用CT110钢循环疲劳有限元模型,模拟了连续管用合金材料的裂纹扩展过程。基于Paris公式得到了CT110合金材料的裂纹扩展速度,得到了不同应力比下的CT110材料试样的lg((da)/(dN))-lg△K裂纹扩展阶段曲线,也得到了不同应力比下的CT110钢应力裂纹扩展门槛值△Kth。为进一步研究连续管作业过程中,裂纹缺陷对连续管的不同受载类型的影响,分别设定了裂纹深度α、裂纹长度L、裂纹角度θ三组裂纹缺陷要素,研究了这三组裂纹缺陷类型对连续管拉伸性能、抗弯性能、抗内压性能的影响。得到了连续管在不同裂纹深度、裂纹角度、裂纹长度时,其抗拉性能、抗弯矩性能、抗内压性能的变化规律。最后,结合实际作业工况建立了正交试验,研究连续管受复合载荷时,载荷类型对连续管裂纹扩展影响的敏感度分析。研究结果表明,用扩展有限元法计算连续管裂尖应力强度因子与通过应力强度因子手册计算的结果很接近,最大相对误差不到10%。当最大应力一定,应力比由=0.02增大到=0.5时,其疲劳裂纹门槛值下降了37%。通过比较、、断裂韧性,可以判断连续管裂纹生长的具体阶段。在研究裂纹缺陷对连续管力学性能的影响时发现,当裂纹深度处于0.251.5mm,裂纹长度在0C/4(C为连续管外壁周长),裂纹角度在30°75°时,连续管的拉伸性能、抗弯性能变化较大。当裂纹深度在3.254.44mm时,裂纹长度在0C/12,裂纹角度在0°45°时,其抗内压性能变化较大。当连续管受到复合载荷时,拉伸载荷对连续管的裂纹扩展行为影响最为明显。