◈ 对管道进行应力有限元分析的难点

现代工程建设中包含很多需要管道输送的物质，因此对各种管道的要求也越来越高，在工程中使用合适的管道，必须对管道结构的可靠性和管道寿命进行科学分析才能确定所使用的管道是否合适，其中用有限元分析法对管道进行应力分析是重要一项。管道的特殊性以及使用环境的特殊性使管道有限元应力分析产生很多难点：

首先，需要考虑管道内的流体性质，管道内有可能是油、气、水，不同流体性质不一样，对管道所产生的压力也不一样，而且由于流体性质的不同，对管道各个部位所产生的压力也不均匀，这也增加了计算的复杂性；

第二，流体与管道在接触的过程中产生的边界应力是非线性状态，因此分析时要考虑非线性分析的成分；

第三，管道弯曲状态时（弯管），产生的几何形状比较复杂，弯曲截面呈椭圆状，且弯曲的管壁形成的厚度不均匀，外侧壁薄内侧壁厚，增加了计算复杂性；

第四，如果管道铺设在水下或者地下，还必须考虑管道在外力作用下的位移以及本身所承受的压力；

第五，在热胀冷缩的影响下管道会产生位移，以及这种位移还会使弯管产生附加弯矩。

以上因素是进行管道有限元应力分析是所遇到的难点，在建立有限元分析模型时都应该考虑到。