管线钢截面的残余应力和结构特征
管线用厚钢板的应力分析与减缓措施
管线用厚钢板的应力分析与减缓措施随着工业技术的发展和城市化进程的加速，管道在现代社会中发挥着至关重要的作用。
在各类管道中，使用厚钢板是一种常见的做法，因为厚钢板具有较高的强度和耐用性。
然而，由于承受压力和其他外部力的作用，厚钢板内部可能会产生应力。
本文将针对管线用厚钢板的应力情况进行分析，并提出减缓应力的措施。
首先，我们来详细探讨管线用厚钢板内部应力的产生原因。
厚钢板的强度使其能够承受相对较高的压力和负载。
然而，由于外部力的作用，厚钢板内部会受到拉伸、压缩和剪切等力的影响。
这些力的作用会导致厚钢板的形变和应力的产生。
此外，管道系统中的温度变化、介质流动等因素也可能引起厚钢板的热应力。
为了更好地了解管线用厚钢板的应力状况，我们需要对其进行应力分析。
应力分析可以通过数学模型和计算方法来实现。
一种常用的方法是有限元分析，它可以较为准确地模拟厚钢板内部的应力分布情况。
通过有限元分析，我们可以确定应力的局部最大值和分布规律，从而帮助我们选择合适的减缓应力的措施。
那么，应该如何减缓管线用厚钢板的应力呢？以下是几个可行的措施：1. 优化设计：在管线系统的设计阶段，可以采取一系列措施来减缓厚钢板的应力。
例如，选择合适的材料和尺寸，避免过大或过小的轴向力，合理安排支撑点的位置等。
通过合理的设计，可以降低应力的产生和集中，提高管线的稳定性和可靠性。
2. 使用支撑结构：在管线系统中，使用支撑结构可以有效地分散和承担部分厚钢板的应力。
支撑结构可以采用不同的形式和材料，如支座、跨梁、弹簧支座等。
通过合理设计和部署支撑结构，可以降低厚钢板的应力集中，提高其承载能力和使用寿命。
3. 应力平衡和分散：在管线使用过程中，应力的平衡和分散是减缓应力的重要手段。
在设计和施工过程中，需要合理安排管道的布局和管线的连接方式，避免应力集中导致厚钢板的破裂和破损。
同时，适当安排管线的支撑和锚定也可以帮助实现应力的平衡和分散。
4. 定期检测和维护：管线用厚钢板的应力情况需要进行定期检测和维护。
钢结构焊接中的残余应力分析方法
能够兼顾计算精度和计算效率，适用于大型复杂 焊接结构的残余应力分析。
03
钢结构焊接中的残余应力测量技术
X射线衍射法
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原理
利用X射线在晶体中的衍射现 象，通过测量衍射角的变化来 计算残余应力。
优点
非破坏性测量，对试样无损伤 ，可测量小区域和复杂形状的 构件。
缺点
设备昂贵，操作复杂，需要专 业人员进行操作和分析。
将数值模拟得到的残余应力分布结果与实验结果 进行对比分析，验证模拟的准确性。
模拟结果优化
针对误差来源进行模拟结果的优化和改进，提高 数值模拟的精度和可靠性。
ABCD
误差来源分析
分析数值模拟中可能存在的误差来源，如模型简 化、材料参数不准确等，并提出改进措施。
工程应用探讨
探讨数值模拟在钢结构焊接残余应力分析中的工 程应用前景和局限性。
原理
利用超声波在材料中的传播速 度与应力之间的关系，通过测 量超声波传播速度的变化来计
算残余应力。
优点
设备相对简单，操作方便，可 实现在线测量。
缺点
对材料表面粗糙度和温度等因 素敏感，测量结果易受干扰。
应用范围
适用于各种金属材料和构件的 表面残余应力测量。
应变片法
原理
在构件表面粘贴应变片，通过测量应 变片电阻值的变化来计算残余应力。
求解过程
采用合适的数值方法求解边界积分方 程，得到焊接过程中的温度场和应力
场分布。
材料本构关系与热源模拟
定义材料的本构关系和焊接热源模型 ，以模拟焊接过程中的热力学行为。
结果分析与验证
对求解结果进行可视化处理和数据分 析，评估残余应力的分布和影响，并 与实验结果进行对比验证。
解释钢材中残余应力的特点,以及对构件强度和刚度的影响
解释钢材中残余应力的特点,以及对构件强度和刚度的影响1 什么是残余应力残余应力又称为材料应力或背后应力，它指在钢材加工、焊接等工艺过程中，材料所受到的内部压力，它是临时形成、长期存在的，而且无论商品作用多久，都不会消失。
2 残余应力的特点残余应力的特点：（1）单轴应力为压应力。
在钢材加工过程中，钢材处于拉伸和压缩作用下，都会产生残余拉应力和残余压应力，这种压力的特点是压应力大于拉应力；（2）残余应力的大小不定。
残余应力的大小取决于钢材材料的性能、外界压力、加工技术等等；（3）残余应力和表面形状有关。
在加工工艺过程中，钢材表面形状和尺寸发生了变化，使得残余应力的分布在局部表面有明显的变化；（4）残余应力易于累积，会影响构件的强度和刚度。
特别是在金属材料折弯和冲压等加工工艺或者焊接工艺上，由于累积残余应力使得片材受力不均匀，易使材料发生变形和破坏，影响设备的使用寿命。
3 缓解残余应力的方法（1）均匀冷却：利用水冷却法、燃烧冷却法等技术，使材料表面温度均匀降低；（2）挠度：通过特殊工艺利用模具形状挠度的效果，让材料表面的残余应力缓慢释放；（3）调节温度：用热处理或钝化处理等技术手段，使材料的温度变化，改变钢材内部残余应力的状态；（4）重复负载扭转：给不同位置的部位加载，使残余应力随着时间的推移不断释放，减小或消除残余应力，提高构件强度和刚度。
4 残余应力对构件强度和刚度的影响残余应力在构件中会形成内应力，如果残余应力过大，会使构件性能降低，影响构件的强度和刚度。
因此，应尽可能减小或消除残余应力，提高构件的强度和刚度，增加构件的使用寿命。
钢结构焊接残余应力及变形控制分析
钢结构焊接残余应力及变形控制分析作者：李本强来源：《中国房地产业》 2018年第10期【摘要】随着现代化科学技术的快速发展，我国的焊接加工技术也在不断发展进步，现代化焊接加工技术具有比较明显的技术优势，能够提高钢结构焊接的精细化水平。
在钢结构加工中，焊接作为应用比较普遍的操作技术，在钢结构加工中应用焊接技术，能够加快操作速度，使钢结构加工更加便捷，节约大量的钢材。
然而在钢结构焊接加工中，容易产生焊接残余应力，这也将对钢结构的形态产生不利影响。
通常来看，在钢结构焊接中出现残余应力，主要是因为焊件的受热和冷却条件不均匀，所以导致钢结构出现热胀冷缩的反应，最终出现变形问题，这也将对钢结构的应用性能产生不利影响。
所以在钢结构焊接加工中，必须严格控制残余应力，制定完善的解决策略。
【关键词】钢结构；焊接；残余应力；变形1、钢结构焊接残余应力的概述1.1焊接残余应力的介绍在焊接钢结构焊件时，其中产生的热应力、相变应力以及加工应力完全超过屈服极限，将会导致钢结构焊件在冷却之后产生没有及时消除的应力，这也就是焊接残余应力。
在钢结构进行焊接的过程，其将会受到不均匀温度场的影响，造成局部塑性变形问题以及比容不同组织，所以产生了严重的焊接应力与变形问题。
在钢结构焊接加工中出现残余应力，可能会造成焊接材料产生变形翘曲的问题，甚至在后期导致焊接部位开裂与应力腐蚀等等一系列问题，从而使钢结构焊接件的使用寿命大大降低，使钢结构焊接的可靠性降低。
在测量钢结构焊接应力时，可以采用中子衍射、X射线衍射、小孔法、轮廓法、盲孔法等多种方法，进而了解钢结构焊接连接的稳定性和强度。
1.2钢结构焊接中残余应力产生的原因目前，在工业化社会发展进程中，钢结构焊接加工技术在各行各业中得到广泛应用，在钢结构焊接加工中容易产生各种残余应力，这些残余应力出现的主要原因在于受热不均匀，所以会导致钢结构焊接中出现纵向或者横向残余应力。
2、钢结构焊接残余应力以及变形控制的方法2.1控制钢结构焊接残余应力的方法在钢结构焊接加工中，受到残余应力的影响，将会导致钢结构焊接的整体质量降低，为了有效控制残余应力，提高钢结构焊接加工质量。
X80管线钢环焊缝焊接残余应力数值模拟的开题报告
X80管线钢环焊缝焊接残余应力数值模拟的开题报告一、研究背景管线钢在油气工程中发挥着重要作用，但是其焊接工艺和性能成为制约其使用的关键问题之一。
焊接过程中产生的残余应力是管道结构失效的主要原因之一，因此，在管线钢焊接中减少或控制焊接残余应力，对提高管道结构的安全性和可靠性具有重要意义。
本研究将围绕X80管线钢环焊缝的焊接残余应力问题展开研究，采用数值模拟方法对X80管线钢环焊缝焊接残余应力进行分析和预测，为管道工程的设计和制造提供有效的参考。
二、研究对象与内容（一）研究对象X80管线钢环焊缝（二）研究内容1. 建立X80管线钢环焊缝的三维有限元模型，分析其焊接工艺过程中热影响区的温度场和热应力场分布情况；2. 通过数值模拟分析，确定焊接过程中可能产生的变形量和残余应力大小及分布情况；3. 在数值模拟基础上，设计和进行焊接试验，验证数值模拟的准确性和可靠性；4. 分析管道工程中的典型失效形态，评估X80管线钢焊缝的安全性和可靠性。
三、研究意义1. 在X80管线钢环焊缝焊接残余应力的数值模拟方面进行探索，对于提高管道工程设计和制造的精度和效率具有积极意义；2. 在管道工程中，管线钢的焊接是一个重要的环节，焊接残余应力的控制和减少能够大大提高管道结构的安全性和可靠性；3. 该研究能够为改善我国管道工程质量，提高管道工程的可持续发展能力提供理论参考和技术支撑。
四、研究方法数值模拟——建立数学模型，通过计算机计算预测管线钢环焊缝的焊接残余应力。
同时，为了验证数值模拟结果的可靠性和准确性，将设计和进行焊接试验。
五、预期结果1. 建立X80管线钢环焊缝的三维有限元模型，分析其焊接工艺过程中热影响区的温度场和热应力场分布情况；2. 确定焊接过程中可能产生的变形量和残余应力大小及分布情况；3. 通过焊接试验，验证数值模拟结果的准确性和可靠性；4. 分析管道工程中的典型失效形态，评估X80管线钢焊缝的安全性和可靠性。
残余应力的成因及分布规律
残余应力的成因及分布规律
残余应力是构件还未承受荷载而早已存在于构件截面上的初应力。
产生残余应力的主要原因是由外界条件引起了不均匀的塑性变形，有两种常见情况导致不均匀塑性变形：一是非均匀温度场的高温热循环作用，如焊接后未作特殊处理或采取火焰切割下料等；二是钢材的冷加工，冷加工会使构件产生不均匀塑性变形，因而产生残余应力。
残余应力的大小、分布与截面几何形状、几何尺寸、构件制造方法和加工过程等密切相关。
残余应力的分布特点是截面上的应力满足静力平衡条件。
图3-8所示为几种工字形截面沿构件纵向的残余应力分布，图中压应力为负值，拉应力为正值。
图3-8(a)为轧制普通工字钢，这种截面的腹板厚度远小于其冀缘厚度。
热轧后腹板中间部位先冷却，翼缘后冷却，又由于翼缘宽度较窄，因而在冷却过程中翼缘的收缩受到比其先冷却的腹板部分的约束而在翼缘中产生残余拉应力，在先冷却的腹板部分产生残余压应力。
图3-8(b)为轧制H型钢，其翼缘宽度较大，热轧后冷却过程中，翼缘两端由于其暴露于空气中的面积较翼缘与腹板交接部分为多而冷却较快，腹板中间部位则因厚度较薄而冷却较快，翼缘与腹板交接部位冷却收缩变形受到较其先冷却部分的约束而出现残余拉应力，先冷却部分则出现残余压应力。
图3-8(c)为翼缘为轧制边的焊接工字形截面，焊接处由于热量的高度集中，冷却后焊缝附近的腹板和翼缘板上均产生残余拉应力。
冀缘板两端与腹板中间部分则为残余压应力。
图3-8(d)为翼缘是火焰切割边的工字形截面，翼缘钢板两端有残余拉应力，而中间部分为残余压应力。
用这种钢板制作翼缘板的焊接工字形截面在焊缝冷却后，翼缘板中将产生相反的残余应力。
SUS304不锈钢管对接焊缝的残余应力及变形的数值模拟
SUS304不锈钢管对接焊缝的残余应力及变形的数值模拟不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，在我国的船舶建造过程中占有举足轻重的地位，特别是对于升船机上一些关键承重部位而言，不锈钢更是起到不可替代的作用[1]。
而在不锈钢材料构件的制造过程中，焊接是最常见的连接手段。
然而，构件在焊接过程中经受局部加热和快速冷却，不可避免地产生焊接残余应力和变形[2-3]。
由于船舶长时间在水上工作，腐蚀环境恶劣，在腐蚀介质和焊接残余应力的共同作用下，很容易诱发应力腐蚀现象，大大降低工件的服役寿命。
此外，焊后产生的焊接变形不仅影响产品的外观，而且会带来装配上的问题，矫正焊接变形不仅延长生产周期又增加制造成本[4-6]。
因此，在实际焊接生产中如何有效预测和控制焊接残余应力和变形具有非常重要的工程应用价值。
传统图书馆多数采用纸质图书来实现学生的阅读教育，但在互联网背景之下，纸质图书愈发不受现代学生的青睐，学生更多地愿意翻阅手机、电脑等网络信息，对于此现象，许多高校都开展了图书馆阅读推广活动但收效甚微。
在教育改革之后，人们开始意识到传统的教育方式已经不再适用于现代学生，需要将现代学生的阅读习惯与阅读教育进行结合，形成新式的教育模式才能再次发挥图书馆的教育功效，因此就诞生了“互联网+”阅读教育模式。
本研究针对SUS304 钢管对焊接头，基于ABAQUS 有限元分析软件，开发了“热-冶金-力学” 耦合有限元计算方法。
采用该方法模拟了焊接接头的温度场、残余应力和焊接变形，讨论了TIG 焊焊接接头温度场和熔池分布特征，以及角度变化对钢管内、外表面残余应力的分布和影响。
1 试验方法试验对象为SUS304 钢管对焊接头，规格为Φ48 mm×5 mm，填充材料为A308L。
焊接方法采用手工TIG 焊，直流正接，保护气为纯氩气，气流量10～15 L／min，管内通纯氩气，流量1～2 L／min，其他焊接参数见表1。
焊前将接口端部2 cm 范围内的杂物清理干净，焊接层间温度低于150 ℃，试样尺寸及焊道布置如图1 所示。
钢结构焊接残余应力及变形控制分析
建材发展导向2018年第18期1301 钢结构焊接中残余应力产生的原因1.1 不达标的钢结构材料性能以及力学性能在钢结构焊接加工中，因为钢结构材料接受不均匀的焊接加热温度，因此有横向或纵向梯度的残余应力的出现，而出现不均匀的焊接加热温度的现象主要受到下面几方面因素的影响：第一，对于温度感应，不同的金属材料钢结构具有各种不相同的反应，因此会导致比热容出现变化，引发钢结构焊接部位结构发生变化。
第二，在钢结构焊接加工中，焊接位置的密度、导热系数、热膨胀系数和密度等等因素也会产生较大的影响，从而导致钢结构材料焊接受热不均匀，最终导致大量的残余焊接应力的出现。
1.2 不同的热源也会导致产生焊接残余应力对于钢结构焊接加工来说，热源起到重要的作用，然而焊接热源不一样，也会出现不相同的焊接残余应力。
通常在金属焊接过程中，使用电能、化学能作为焊接热源，从而产生电弧焊热源和电子束热源。
当钢结构焊接中应用的热源存在较大的差异，就会导致温度场表现出差异，最终有不一样的焊接残余应力的出现，使钢结构焊接出现各种不一样的变形情况。
1.3 其它因素导致焊接残余应力产生在钢结构焊接加工中，热源和材料、力学性能因素对其会产生影响，其它因素对其也会产生影响，导致出现不同的残余应力。
比如：在还没开始焊接加工操作之前，使钢结构局部零件以及器材进行轧刹，钢结构焊接加工过程也会受到影响，使钢结构焊接加工中出现不同的残余应力。
另外，在钢结构焊接加工中，其它多方面因素的影响也要重点考虑，出现较大的残余应力才能避免。
2 钢结构焊接残余应力对钢结构材料造成的影响2.1 稳定性在钢结构焊接加工中，确保钢结构的稳定性是非常重要的，这也是使钢结构焊接加工质量能够提高。
如果钢结构的稳定性没有到达相关质量标准，那么将会导致较低的钢结构构成的质量，不能满足应用要求。
在钢结构焊接加工中出现残余应力，会导致焊接部位出现变形问题，不能确保钢结构的稳定性，而且会在应用中出现严重的问题。
高强管线钢焊接残余应力研究现状
高强管线钢焊接残余应力研究现状发布时间：2022-07-20T07:40:35.658Z 来源：《中国建设信息化》2022年第3月第5期作者：李广[导读] 在管线钢的工程应用中，残余应力会极大地影响构件的使用性能，尤其在强度、疲劳寿命和尺寸稳定性等方面李广中国核工业二三建设有限公司，山东荣成 264309摘要：在管线钢的工程应用中，残余应力会极大地影响构件的使用性能，尤其在强度、疲劳寿命和尺寸稳定性等方面。
研究表明，应力对疲劳裂纹的扩展有很大影响，较高的焊接残余应力是产生应力腐蚀和裂纹并导致结构失效的主要原因。
焊接接头残余应力的测量分为无损检测和有损检测两大类。
无损检测采用X射线衍射、中子衍射和超声波等对结构进行应力检测，能够保证结构及其应力场的完整性；有损检测需要对结构件进行切片、钻孔以及压痕应变等，会对结构产生一定的破坏。
关键词：高强管线；钢焊接；残余应力；研究引言残余应力又称内应力，对材料和工件的强度、服役寿命等性能都有很大影响。
据不完全统计，残余应力导致设备失效事故占比近５０％，给人民生命财产安全造成重大危害。
在机械零部件制造过程中实现残余应力的准确测试对机械零部件的性能评估、寿命预测和安全评估具有重要的意义。
根据残余应力测试方法对构件的破坏程度可将其分为全破坏检测法、半破坏检测法及无损检测法。
1管线钢焊接方法1.1传统焊接方法传统的焊接方法主要有焊条电弧焊、气体保护焊和埋弧焊等，采用电弧熔化焊缝区域进行连接。
采用钨极气体保护焊对X70高强管线钢和不锈钢进行异种钢焊接，添加奥氏体填充材料使焊缝具有优异的拉伸和冲击性能，添加不锈钢填充材料使焊缝具有良好的抗点蚀性能。
针对K65管线钢研发出新配比的埋弧焊丝，得到的焊缝具有优异的组织配比和高强高韧的性能。
X90管线钢的对接焊中，采用手工电弧焊、熔化极气体保护焊和埋弧焊3种方式进行焊接，对接头组织性能对比发现，埋弧焊接获得的接头性能较好，得到的焊缝抗拉强度最大。
钢管结构残余应力
钢管结构残余应力钢管结构残余应力是指在钢管制造、加工、使用过程中产生的不可避免的内部应力。
这些应力会对钢管的性能、安全性、使用寿命等方面产生重要影响。
了解和控制钢管结构残余应力对于保证钢管质量、提高工程安全性至关重要。
首先，钢管结构残余应力会直接影响钢管的强度和刚度。
在钢管的制造和加工过程中，由于温度、拉伸、冷却等原因，会产生内部应力。
如果这些应力不能得到合理的消除或调整，会导致钢管的强度和刚度降低，进而影响到钢管在工程中的承载能力和稳定性。
因此，了解和控制钢管结构残余应力对于保证钢管的强度和刚度非常重要。
其次，钢管结构残余应力还会对钢管的抗腐蚀性能产生影响。
残余应力会导致钢管内部出现微小的裂纹和缺陷，进而加剧钢管表面的腐蚀情况。
尤其是当钢管长期处于潮湿、高温、高湿度等环境中时，残余应力对钢管的腐蚀破坏会更为显著。
因此，在钢管制造和加工过程中，要加强腐蚀预防措施，防止残余应力对钢管的腐蚀损坏。
此外，钢管结构残余应力还会对钢管的使用寿命产生重要影响。
残余应力会使钢管的疲劳寿命缩短，增加钢管在使用过程中的断裂风险。
特别是在工程中，钢管往往需要承受较大的荷载和变形，残余应力会对钢管的疲劳性能产生不利影响，加速钢管的老化和损坏。
因此，在使用钢管前，应对其结构残余应力进行全面评估和控制，以确保钢管的可靠性和使用寿命。
为了降低钢管结构残余应力的影响，需要从制造和加工过程中着手。
首先，要严格控制钢管的制造工艺，确保在材料选择、浇铸、锻造等环节中尽量减少应力的产生。
其次，在钢管的加工过程中，要合理控制加工参数，减少残余应力的积累。
此外，还可以通过热处理等方式进行应力消除和调整，进一步降低钢管的结构残余应力。
综上所述，钢管结构残余应力对于钢管的性能、安全性和使用寿命都具有重要影响。
了解、控制和处理钢管结构残余应力是保证钢管质量、提高工程安全性的关键。
钢管制造企业和在工程中使用钢管的人员应加强对钢管结构残余应力的认识和管理，从根源上确保钢管的质量和可靠性。
残余应力的产生
残余应力的产生、影响及防控措施崔曙东摘要:对钢结构而言,残余应力的存在,是影响结构脆断、疲劳破损和结构稳定性降低的重要因素。
本文试图对残余应力的产生、对结构的影响和如何有效降低残余应力及影响作简单分析。
关键词:残余应力脆断疲劳破损刚度稳定性1引言钢结构自问世以来,由于其具备的强度高、自重轻、抗震性能好、、施工速度快、地基基础费用省、结构占用面积少、工业化程度高等一系列优点,钢结构在建筑领域被广泛应用。
但是,也不能否认,钢结构还存在着许多缺陷和隐患,例如稳定性从一开始就一直是钢结构中无法回避的问题,还有随着钢结构建筑的深入发展,脆断和疲劳破损等问题也越来越突出。
而上述的诸多问题,无一不与构件内部的残余应力存在密切联系,本文试图从实际出发,探讨残余应力的产生过程、对结构或构件的影响以及如何有效降低残余应力及影响。
2残余应力的成因残余应力是构件还未承受荷载而早已存在构件截面上的初应力,产生的原因很多,其中,焊接残余应力是很重要的一种,另外在钢材的加工过程中也会产生参与应力。
2.1焊接残余应力焊接过程是一个对焊件局部加热继而逐渐冷却的过程,不均匀的温度场将使焊件各部分产生不均匀的变形,从而产生各种焊接残余应力。
焊接构件由焊接而产生的内应力称之为焊接应力,按作用时间可分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。
焊接过程中某一瞬时的焊接应力称之为焊接瞬时应力,它随着时间而变化。
焊后残留在焊件内的焊接应力称之为焊接残余应力。
对于钢结构而言,焊接残余应力和变形是影响结构断裂强度、疲劳强度和结构稳定性的重要因素。
焊接残余应力大大降低了焊接部位材料的有效比例极限,是结构发生脆断的重要原因之一。
焊接结构中残余拉应力还会降低结构抗疲劳和耐腐蚀的能力;残余压应力会降低受压构件的刚度,从而使稳定承载力。
焊接残余应力是焊件产生变形和开裂等工艺缺陷的重要原因,由于其影响因素众多,计算残余应力又极为复杂,因此给残余应力的研究带来了许多困难,对焊接结构的残余应力研究就显得尤为重要。
X80管线钢焊缝组织及裂纹形成机制
X80管线钢焊缝组织及裂纹形成机制摘要X80管线钢是近年来开发的高强钢，广泛应用于输油管道等领域。
然而，其焊缝在使用过程中容易出现裂纹，导致管道失效。
本文通过研究X80管线钢焊缝组织及裂纹形成机制，提出了防止裂纹形成的方法。
关键词X80管线钢；焊缝；组织；裂纹；机制正文一、X80管线钢的特点X80管线钢是由铁、碳、锰、硅等元素构成的高强度钢材，其特点是强度高、韧性好、耐蚀性强等。
X80管线钢广泛应用于输油管道等领域，能够满足高强度、高韧性、高耐蚀性等要求。
二、焊接工艺对X80管线钢焊缝组织的影响焊接工艺对X80管线钢的焊缝组织影响较大。
采用合适的焊接工艺能够获得合适的组织结构，从而保证焊缝的性能。
三、裂纹形成机制及防止方法在管道使用过程中，X80管线钢焊缝容易出现裂纹，主要原因是焊接过程中产生了应力集中。
在应力作用下，焊缝出现塑性变形，当应力达到一定程度时，就会出现裂纹。
为了防止出现裂纹，可以通过以下方法：1. 采用低氢焊接工艺，避免氢致裂纹的发生。
2. 控制焊接参数，使焊接热输入控制在合适的范围内，避免过大或过小的热输入，以减少应力集中。
3. 采用预热、后热处理等工艺，调整焊缝的成分和组织结构，减少裂纹的形成。
四、结论X80管线钢焊缝裂纹的形成与焊接工艺、应力、组织结构等因素密切相关。
通过采用合适的焊接工艺、调整组织结构等措施，能够有效避免裂纹的形成，保证X80管线钢管道的安全运行。
五、X80管线钢焊缝组织特点X80管线钢焊缝组织包括母材、热影响区和焊缝区。
热影响区是焊缝周围受到热影响而发生变化的区域。
在X80管线钢焊接过程中，焊接热输入对于热影响区的温度及局部组织有很大的影响。
如果热输入过大，会导致组织过热和晶间腐蚀等问题，从而导致焊缝性能下降。
相反，热输入过小，易导致焊缝性能弱，且产生大量的残余应力。
因此，要控制好热输入量，获得理想的焊接组织。
六、X80管线钢焊缝裂纹形成机制X80管线钢焊缝裂纹形成的原因多种多样，其中焊接应力是影响的主要因素。
解释钢材中残余应力的特点,以及对构件强度和刚度的影响。
解释钢材中残余应力的特点,以及对构件强度和刚度的影响。
钢材中残余应力的特点，以及对构件强度和刚度的影响
钢材工程中残余应力是一个重要的概念，它不仅会对构件的强度
和刚度产生影响，还可能导致断裂等严重的破坏。
因此，本文将介绍
残余应力的特点，以及它对构件强度和刚度的影响。
首先，什么是残余应力？残余应力是指在制造过程中产生的应力，这些应力不会随着外力的改变而改变。
它是一种被冻结在构件中的应力，必须在构件加工、装配和使用过程中克服。
通常，残余应力主要由焊接、冷变形、冲压等工艺产生，也可能由外部激励而产生，如热
处理、局部强度和磨损等。
其次，残余应力的形式有哪些？残余应力可以分为拉应力和剪应
力两大类。
拉应力是指对构件所施加的垂直细节，其强度大小与深度
成正比。
而剪应力是指构件轴向断面上所施加的外力，其强度大小与
断面宽度成正比。
最后，残余应力会对构件强度和刚度造成怎样的影响？首先，残
余应力会影响构件的强度。
当残余应力增加时，构件容易发生裂纹，而构件的强度也会随之下降。
此外，残余应力也会影响构件的刚度。
当残余应力超出构件的强度限制时，构件容易发生变形，从而影响刚度。
总之，残余应力是一个重要概念，它不仅会对构件的强度和刚度
产生影响，还可能导致断裂等严重的破坏。
因此，在开展工程项目时，
应重视残余应力的管理和控制，从而确保工程项目的安全和高效。
管道钢材与陶瓷涂层界面残余应力分布的有限元分析
管道钢材与陶瓷涂层界面残余应力分布的有限元分析王瑞英【摘要】管道钢材的表面性状对管道钢材的性能具有重要的影响,采用陶瓷涂层改性管道钢材表面是目前改善管道钢材性能的重要途径,钢材表面热喷涂技术是常用的钢材表面改性方法之一.针对喷涂涂层内存在的残余应力问题,利用ANSYS软件,对Al2O3-13％TiO2陶瓷涂层材料中的残余应力的大小和分布进行了模拟计算.结果表明:在只考虑温度因素时,基体内部残余应力分布均匀,且应力值很小;在涂层界面存在应力突变,喷涂粒子的冲击力可使涂层内的残余应力增大近2个数量级,且残余应力的最大值位于涂层表面;在钢材与陶瓷界面采用过渡层,可显著降低残余应力,缓和界面应力突变.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2018(044)006【总页数】4页(P79-82)【关键词】管道钢材;陶瓷涂层;残余应力;有限元分析;等离子喷涂【作者】王瑞英【作者单位】海洋石油工程股份有限公司, 天津 300451【正文语种】中文管道钢材的表面性状对管道钢材的性能具有重要的影响，采用陶瓷涂层改性管道钢材表面是目前改善管道钢材性能的重要途径，钢材表面热喷涂技术是常用的钢材表面改性方法之一[1]。
然而由于涂层与基体母材物性参数存在差异，在二者界面上存在较大的残余应力，降低了涂层与基体母材的结合强度，易导致涂层剥落，限定了热喷涂技术的应用范围。
对涂层结合处残余应力进行有限元分析，可明确涂层的应力大小、分布以及引起残余应力的原因，这对采取措施以增强涂层结合力，提高涂层使用寿命具有指导意义。
1 有限元模型1.1 模型建立与网格划分（1）模型建立。
计算所用试样基体为45#钢管，规格为φ15 mm×5 mm；涂层材料选用Al2O3-13%TiO2（简称AT涂层）和NiCr-Cr3C2两种陶瓷材料；过渡层材料为镍包铝，涂层厚度300 μm。
沿试样直径方向取一矩形剖面，长7.5 mm，进行二维有限元应力分析。
钢结构基本原理及设计 焊接残余应力和焊接变形
尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。
肋板不宜带锐角 焊缝不宜过分集中 板宽不同 避免仰焊
3-4 焊接残余应力和焊接变形
二. 合理的工艺措施 （1）采用合理的焊接顺序和方向。 先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝，先焊错开的短焊缝，后焊直通的长焊缝，使焊缝有较大的横向收缩余地。 §3-4 焊接残余应力和焊接变形
每个螺栓所受的实际剪力应不超过其抗剪的承载力(均按设计值)，即Nv≤ Nvbmin。
§3-5 普通螺栓的构造和计算
三. 普通螺栓群受剪连接计算 1. 普通螺栓群轴心受剪 与侧焊缝的受力相似， 螺栓受力是不均匀的，两端受力大，中间受力小。 1)当连接长度 时，
焊接残余应力和焊接变形
§3-4 焊接残余应力和焊接变形
3.4.1 焊接残余应力和变形的成因 一. 焊接残余应力的成因 焊接残余应力简称焊接应力 1. 现象 2. 成因
3-4 焊接残余应力和焊接变形
焊缝出现不均匀温度场 焊缝附近温度最高，可高达1600度以上 在焊缝区以外，温度则急剧下降
（3）由于钢材在600℃以上时呈塑性状态(热塑性状
应力当焊件完全冷却后仍残留在焊缝区钢材内，故名焊接残余应力。 Q235钢等低合金钢焊接后的残余拉应力常可高达其屈服点。 残余应力是构件未受荷载作用而早已残留在构件截面内的应力，因而截面上的残余应力自相平衡。
时不能恢复
横向焊接应力
3-4 焊接残余应力和焊接变形
3-5 普通螺栓的构造和计算
二. 螺栓的其他构造要求 （1）为了使连接可靠，每一杆件在节点上以及拼接接头的一端，永久性螺栓数不宜少于两个。 （2）对直接承受动力荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽或其他防止螺帽松动的有效措施。弹簧垫圈 （3）由于C级螺栓与孔壁有较大间隙，只宜用于沿其杆轴方向受拉的连接。承受静力荷载结构的次要连接、可拆卸结构的连接和临时固定构件用的安装连接中，也可用C级螺栓受剪。 （4）沿杆轴方向受拉的螺栓连接中的端板（法兰板） 加肋板 减少撬力 加强刚度
钢结构焊接残余应力及变形控制分析
钢结构焊接残余应力及变形控制分析作者：张学英来源：《科学导报·学术》2019年第28期摘要：钢结构的发展中，焊接技术作为其中一项重要的条件，逐渐被广泛应用，具有很多显著的优势，同时也存在很多不足。
钢结构的焊接残余应力以及焊接过程中，存在很多明显的变形问题。
在进行焊接作业的过程中，当出现钢材结构温度不均匀的情况，将会导致钢材结构的焊接残余应力较多，造成一系列的焊接钢结构变形以及开裂的问题，从而严重影响了钢结构的整体施工质量。
所以文章针对钢结构焊接残余应力及变形控制问题进行分析。
关键词：钢结构;焊接残余应力;变形控制;焊接热源前言：随着时代的发展，科学技术水平的快速提高，进一步促进了我国工业的发展。
所以在焊接加工技术方面也在快速的进步，很多现代化的加工技术已经逐渐精良。
在钢结构的加工过程中可以有效地加快操作过程，更加方便快捷，节约大量的钢材。
由于钢结构的焊接中出现参与应力，主要原因在于受热或者冷却的条件严重不均匀，所以造成钢结构出现热胀冷缩的情况，在钢结构的焊接过程中，需要严格控制残余力，同时制定完善的策略。
1 钢结构焊接残余应力和变形问题的概述焊接钢结构时，产生的热应力以及相变应力等都会超出极限，进一步导致钢结构的焊件发生冷却，从而产生没有及时消除应力，这就是焊接残余应力的产生。
在钢结构进行焊接的过程中，由于受到不均匀温度场带来的影响，所以会带来很多局部塑性产生变形，还有很多比容不同组织系统，所以形成了严重的焊接应力和各种变形问题。
钢结构焊接过程中，会给焊接材料产生一定程度的变形，在后期的焊接过程稿中，存在不同部位的开裂和腐蚀问题。
进一步给钢结构焊接件降低使用寿命，导致钢结构的可靠性降低。
在进行钢结构的焊接应力时可以采用小孔法、盲孔法、中子衍射等各种方法，可以快速的了解焊接可连接稳定性和强度。
由于当前的工业化社会发展过程中，钢结构焊接加工技术的在很多领域中被广泛应用，钢结构的焊接加工非常容易产生残余应力，所以钢结构焊接中产生残余应力的根源，在于残余应力存在受热不均匀的问题，从而导致钢结构的焊接存在纵向或者横向的残余应力。
解释钢材中残余应力的特点,以及对构件强度和刚度的影响。
解释钢材中残余应力的特点,以及对构件强度和刚度的影响。
钢材工程是一种重要的工程材料，在建筑、机械、船舶、汽车和其他工程领域中都有广泛应用。
残余应力是指在构件上产生的本应是不存在的应力，会影响构件强度和刚度，从而对工程设计和应用引起严重影响。
本文就残余应力在钢材工程中的特点以及它对构件强度和刚度的影响进行讨论。
首先，我们来了解一下残余应力的特点。
残余应力分为有害性应力和无害性应力两种。
有害性应力是指残余应力的大小大于材料的本身强度和刚度，它会损害构件的强度和刚度，是构件受损的主要原因。
而无害性应力是指残余应力的大小小于材料本身的强度和刚度，它不会对构件造成危害，可以忽略不计。
然而，在复杂的工程环境下，有害性应力会在同一构件上部分的地方混合存在不同的无害性应力，从而对构件的强度和刚度产生挥发性的影响。
其次，我们要讨论残余应力对构件强度和刚度的影响。
残余应力会影响到诸如延伸性、抗拉强度、抗压强度、断裂能力等部分。
由于残余应力的聚集和混杂，会使钢材的强度和刚度大幅度下降，从而对工程设计造成严重影响和危害。
因此，在操作过程中，应加强对残余应力的检测和控制，以避免钢材工程发生破坏和损失。
此外，残余应力还会影响构件的耐腐蚀性和耐久性，也会影响构件抗震能力和耐冲击性，这些都是必须考虑的因素。
因此，在钢材工程的设计和操作过程中，必须对残余应力加以重视，在质量检查中要求对残余应力的检测，以及做到有效控制和管理。
综上所述，残余应力是构件结构的主要破坏因素，它会影响构件的强度和刚度，人为因素和工艺条件也会影响残余应力的发展和发挥作用。
在钢材工程的设计和操作过程中，必须注意对残余应力的检查和控制，以避免构件的受损和工程的破坏。
建筑钢结构工程技术 2.5 焊接残余应力和残余变形
焊接残余应力和残余变形一、焊接残余应力和残余变形的成因钢结构的焊接过程是一个不均匀加热和冷却的过程。
在施焊时，焊件上产生不均匀的温度场，焊缝及附近温度最高，达1600℃以上，其邻近区域则温度急剧下降。
不均匀的温度场要求产生不均匀的膨胀和收缩。
而高温处钢材的膨胀和收缩要受到两侧温度较低、胀缩较小的钢材的限制，从而使焊件内部产生残存应力并引起变形，此即通称的焊接残余应力和残余变形。
二、焊接残余应力和残余变形（一）焊接残余应力焊接残余应力按其方向可分为纵向残余应力、横向残余应力和厚度方向残余应力。
1. 纵向残余应力。
图2-38是焊接残余应力的示例。
图2-38（a）是两块钢板平接连接，焊接时钢板焊缝一边受热，将沿焊缝方向纵向伸长。
但伸长量会因钢板的整体性，受到钢板两侧未加热区域的限制，由于这时焊缝金属是熔化塑性状态，伸长虽受限，却不产生应力（相当于塑性受压）。
随后焊缝金属冷却恢复弹性，收缩受限将导致焊缝金属纵向受拉，两侧钢板则因焊缝收缩倾向牵制而受压，形成图2-38（b）所示的纵向焊接残余应力分布。
它是一组在外荷载作用之前就已产生的自相平衡的内应力。
2. 横向残余应力。
图2-38所示两块钢板平接除产生上述纵向残余应力外，还可能产生垂直于长度方向的残余应力。
由图中可以看到，焊缝纵向收缩将使两块钢板有相向弯曲变形的趋势（如图2-38a中虚线所示）。
但钢板已焊成一体，弯曲变形将受到一定的约束，因此在焊缝中段将产生横向拉应力，在焊缝两侧将产生横向压应力，如图2-38（c）所示。
此外，焊缝冷却时除了纵向收缩外，焊缝横向也将产生收缩。
由于施焊是按一定顺序进行，先焊好的部分冷却凝固恢复弹性较早，将阻碍后焊部分自由收缩，因此，先焊部分就会横向受压，而后焊部分横向受拉，形成如图2-38（d）所示的应力分布。
图2-38（e）是上述两项横向残余应力的叠加，它也是一组自相平衡的内应力。
3. 厚度方向残余应力对于厚度较大的焊缝，外层焊缝因散热较快先冷却，故内层焊缝的收缩将受其限制，从而可能沿厚度方向也产生残余应力，形成三相应力场。
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L. Clapham*, T. W. Krause*. H. Olsen* B. Ma*, D L. Atherton*,P. Clark t and T. M. Holden
天燃气管道需要检查腐蚀等缺陷。最常用的非破坏性的检查工具是使用漏磁通（MFL）技术。MFL信号取决于管线的磁行为，这种磁行为对其微观结构和晶体学织构以及残余应力很敏感。在这里，商业X70管线钢的部分使用的显微结构检查，X-射线衍射（以确定晶体结构）和中子衍射（用于残余应力测量）。结果也与这种类型的管的制造工序也有密切关系。磁的特性也用于磁巴克豪森噪声的测量，这反映了管的磁各向异性和不同的MFL信号。这些结果不只和晶体学结构和残余应力有关，同时也与材料的复杂的性质和应力状态有关。
Vrms（max）和Vrms（min）是在最大和最小的有效值电压，超过180°测得。
结果与讨论
光学显微镜
微结构光学检查发现含有珠光体均匀的细粒状物料带一个典型轧制结构，如图2（a）所示。钢铁是相对'纯净'，具有比较少的杂物。特别感兴趣的是管道的外表面的微结构。图2（b）指出了在的珠光体带表面附近的某些区域被弯曲成半圆形，在局部表面上有点压式塑性变形。这些地区是周期性的（0〜1毫米为一周期），并且在表面上看没有明显的关联。在管的内表面没有这些区域。
图5残余应力在缺陷周围的分布轨迹。所有测量点都来自外壁表面
轴向距离（Y）缺陷中心的距离
轴向距离（Y）缺陷中心的距离
轴向距离（Y）缺陷中心的距离
图6实验确定残余应力环向的（a）,轴向的（b）,散射的（c）(误差为 )。每一个符号代表不同的环向位置：0mm ;4mm ;7mm ;15mm
磁巴克豪森噪声测量
一般性讨论
加工对管道质地和残余应力的影响
在钢管的生产过程中进行一些不同的处理过程，其中一些或所有可能引入的残余应力而且制成成品后也不消失。在第一步骤中，现代管用钢铁通常经历“轧制控制”减少钢材板坯厚度如10-20厘米厚到板厚0.2-0.9厘米。轧制控制涉及钢坯变形它们分别对应特定的温度区间内某些微观相稳定区域，即奥氏体（Ƴ）相位区域温度高达约800℃，低于700℃时为铁素体（α）+Fe3C的相位区域，Ƴ+α范围位于这两个温度之间。这与期望的结果是一致的，在整个板厚度分布再结晶的细晶粒结构，这是通过确保在完成进料加工温度（FRT）贴近Ƴ到α转变温度来实现的。如果这个再结晶组织全部呈现很少的或没有残余压力将进行轧制操作阶段。这部分的研究的不是部分管，与两个透视极点图和微观证据表明管外表面在轧后未进行再结晶。在再结晶构成中没有压力补偿，这些外部板（后管）的表面都有望保持轴向压缩，这与残余轴向应力显示结果是一致的如图4所示。
图2管壁纵切面微观组织图解：（a）管中心；（b）管外壁
织构测量
<110>所得的数字X射线极通过管壁的四个部分获得，如图F3(a)-(b)（注：为简便起见，只显示<110>极图）。从中间制备的两部分管壁既显示较强的轧制纹理特征，随后再结晶，如图3的（b）及（c）。既不是它的外侧（图3（a）），也不是它的内部（图3（d））表面表现出这种再结晶纹理;相反，这些极数字表明微弱的，未结晶与轧制有关的剪切型纹理过程。管壁的表面与中心之间的纹理的区别意味着，在最后的轧制道次中钢板的温度太低，不能使两个外表面同时再结晶（这是一个情况通常被认为太理想化）。
在轴向和环向方向（图6（a）和6（b））似乎有一些证据表明，应力减小会导致该地区出现缺陷，即沿着（Y）轴方向在（x）轴0毫米的位置。这可能代表与铣削过程中某种程度的缺陷的压力缓解有关，但是，只给定的表面上显著残余应力的变化，这是不能够作出结论的。
图4实验确定通过环向残余应力随厚度而变化（ ），轴向的（ ），放射性的（ ）。图中数据误差为（ ）
如图7所示把在MBN能量信号的变化作为一个角的函数（相对于管的轴方向），通过管内厚度的四表面。在所有情况下的最大信号出现时外加磁场平行于（或几乎平行于）轴向方向，同时在该信号以对称的方式逐渐减少作为字段是朝向环（圆周方向）旋转。MBN能量水平的差异在四种表面之间也观察到。图8（a）示出了不同管道厚度的磁场的变化的各向异性参数κ（附注一个额外的四个表面制备时通过管壁的不同位置，以获得更完整的κ与深度的关系）。MBN信号背景作为缺陷深度的函数变化以vrms信号被量化如图8（b）所示。这些结果下面会更详细介绍。
角度位置（2θ）的衍射峰是通过拟合高斯分布的数据来确定。θ用于确定d的值，晶格参数，用布拉格定律。
为了从测量的d值获得的应变，通过求小片管中的三个方向（环向，径向和轴向）中间隙小的d112（10毫米x 5毫米×5毫米）的均值得到一个“无应变”参考间距。此参考间隔被发现是1.1705 A。
残余应变（E），由下式计算：
圆管切割部分的数量众多的弹性回复大多为6.7毫米。半圆管部分有一个直径小于原管直径的部分，因此，回弹与存在的松弛于外面原始的完整部分的压缩环向应力有关。从应用应力测量外推确定该管道的外表面原本在一个为30MPa的压环向应力下。金相检验的样本是取自一端半圆管段。横截面样品平行于管轴（即原来的板轧制方向）使用标准研磨编制及抛光技术，并且以2％的硝酸酒精溶液进行蚀刻粘接。
磁巴克豪森噪声测量
一个变化的磁场的引起铁磁小范围连续磁化变化材料，由于畴壁从一个突然移动穿针部位到另一个域的急剧的旋转动作磁化矢量。传感线圈样本上的相关电压被称为磁巴克豪森噪声（MBN）。MBN已涉及到冶金参数，如粒度号和碳含量。弹性和塑性变形也可能影响MBN。弹性变形，正如前面提到的，修改了有利力的域配置，而塑料变形产生的位错密度高的区域这可以作为壁阻塞点。在管道钢的加工步骤通常会导致一个相当复杂和不明确的晶体学织构和应力状态。磁各向异性（例如，磁易磁化轴），这是依赖于两者的应力和结晶的影响，可以通过以下方式测量MBN值作为扫描场的函数方向（相对于所述管轴线）。
图3通过管壁表面x射线的四极数据:(a)外壁,(b)外壁下方3.5mm处,(c)外表面6mm处, (d)管中心。A=轴向方向,H =环向方向,中心是径向方向
残余应力测量
残余应力测量在1-2毫米的一步通过有一定厚度的管壁，无论间隔的正下方的缺陷，并在一个较远地方的缺陷（不小于40mm的距离）。图4总结所得的整个厚度的残余应力分别为中心，轴向和径向应力，它们出现在离缺陷较远的区域（类似的结果发现该缺陷的下方，因此，它们不能像一个单独的图形）。第三个方向，最显著残余应力梯度发生在轴向方向上，外面具有强烈的大概为〜100兆帕的压缩应力，越接近管壁的内表面有小幅上涨或拉伸，最后为零。
环的残余压力（H），轴向（A）和径向（R）的方向，用来计算残余应力使用：
衍射弹性常数E（杨氏模量）和v（泊松比）分别为225和0.276，分别。这些值根据单晶约束铁的Kroner计算。该Kroner模型允许连续性应力和应变球形颗粒的边界，并且是更适合于使用测量晶格应变中子衍射。
表面织构测量
样本织构，用X-射线衍射图确定。四个面（所有平行于管道表面）制备用来确定它的：外表面，该内表面和在3.5的深度和6毫米的表面下面的外部等。<110>，<200>和<112>极图分别为在各种情况下得到。
管道的应力状态是很重要的，不仅是因为它影响磁性参数和漏磁的影响信号，也因为超过应力极限可能会产生严重的后果。残余应力可使在一个总的应力加压管道时作出重要贡献，由于残留的组合与外加应力可能局部超过极限抗拉压力。还有一个特别值得关注的地方，那就是缺陷会使应力集中。
在本研究中的残余应力，晶体和磁结构的检查是在在610毫米（24”）管道直径部分进行的。中子衍射允许通过一定厚度的管壁来进行小规模的应变测量，另外确定残余应力分布点附近的表面区域人工合成的“缺陷”。X射线衍射被用于建立管道的晶体结构。最后，磁巴克豪森噪音（MBN）测量进行了研究晶体学织构和残余应力和该材料的磁响应能力的影响。MBN技术的简要描述是由实验部分提供的。
表1本文使用的X70管线钢的成分（重量％）
C Mn P S Si V Ti Nb
0.12 1.46 0.02 0.003 0.22 0.060 0.020 0.040
残余应力测量
利用中子衍射测量残余应力的一般说明可以在其他研究中借鉴。在管道样本，残余应力可以从铁环的残余应变测量中计算，径向（即厚度方向）和轴向（即管道轴）方向。这些残余应变测量是利用中子衍射设备反应堆设在加拿大AECL实验室乔克河的NRU做的。在L3三重轴晶谱仪使用中采用锗单色的<115>晶面，以提供λ=1.456Á的中子束。衍射成交量为1.5毫米的水平和垂直缝隙，一个测量体积为3.4立方毫米。应变使用的Fe<112>反射进行测定。
实ห้องสมุดไป่ตู้部分
管线钢试样
在本研究中使用的样品是102毫米（4”）宽半圆形铁环部分，从610毫米（24”）9毫米厚度与直径收益率强度600兆帕的X70钢管上切除的。切割是通过焊接制成区域的一侧，另一切口是从180°焊缝。钢的成分列于表1。一坑型腐蚀缺陷是通过钻探直径为13毫米的盲孔（50％的渗透率）的外管壁模拟的，在两者之间的位置半切端（这也是为了研究应力）。围绕这一缺陷的区域是被选定用于残余应力分布点。
要对管道的外表面检查残余应力的局部变化进行检查，残余应力的2D地图是在缺陷的附近。图5表示的包围缺陷的测量位置的轨迹。所有这些测量都是从该区域刚管外表面的下方获得的（从外壁到内壁〜2mm的深度）。结果，轴和径向的残余应力在轴向的形式呈现控制（y）轴固定（x）轴的扫描图分别如图6（a）和（b）和（c）所示。这些数字表明，轴向压力持续压缩映射区域，在环向和径向方向的拉伸应力。而径向残余应力表现出非常小的变化与位置，尽管是轴向和环向残余应力变化高达50MPa的。这种变化是显著，特别是考虑到对应的小尺寸区域（15 ×20毫米）。此外，图6与图4中所示的表面应力的比较（测量远离缺陷>40毫米）表示整个外管壁剩余轴向和环向应力的变化可高达100兆帕。