1. 引言

压力管道在石油、化工等工业领域担负着输送易燃、易爆、高温、腐蚀、有毒等介质的重要任务，它是油气储运装置中不可缺少的重要组成部分。弯头是用于管线改向的常用管道部件，与直管相比，往往存在壁厚不均匀及截面椭圆化等缺陷，而且弯头不仅承受内压载荷，还承受轴向力、弯矩及扭矩等多种载荷的作用，这些均增加了弯头发生塑性破坏的机会，使其成为管道中的薄弱环节。在众多的管道事故中，有相当多的事故是由弯头引起的。

为了充分发挥管道的承载能力，现行的设计理论允许管道发生局部的塑性变形，因此塑性极限载荷的研究计算对于压力管道的设计和安全评估具有重要的参考价值。

国内外已开展了含缺陷管件（弯头、三通）的数值与试验研究，但与直管相比，为数甚少，尚未得到成熟的评定方法，同时对含缺陷弯头的研究，也主要针对带有裂纹的弯头。我国的生产实际表明，由于弯头的失效而产生的事故也为数不少，尤其是弯头管壁易产生冲蚀减薄。因此开展对含局部减薄弯头的研究是一急需解决而重要的课题。

2. 国内外研究的概况

2.1直管极限载荷的研究概况

数值分析和实验研究是管道极限载荷研究的主要手段。局部减薄（凹坑）和裂纹缺陷是管道存在的主要缺陷形式。郑逸翔[1]进行了有限元分析和试验分析，对承受内压、弯矩及内压和弯矩组合作用下局部减薄管道的极限载荷进行了研究。较为全面地考察了各种因素对局部减薄管道极限载荷的影响，得到了含局部减薄管道在内压和弯矩同时作用下的极限载荷曲线，并给出了确定内压与弯矩组合作用下局部减薄管道的允许工作载荷的方法。韩良浩[2-4]研究了各种载荷作用下局部减薄管道的极限载荷，考察了多个局部减薄之间的干涉，并采用神经网络技术对内压作用下含局部减薄管道的极限载荷进行了预测，对局部减薄管道的失效模式进行了识别。署恒木[5-6]、李鸣[7]、胡兆吉[8]等人分析了周向裂纹管在各种载荷下的塑性极限载荷，并得到了理论公式。郭茶秀[9]较全面地分析了拉、弯、扭、内压载荷下面型缺陷直管的极限载荷，扩展了NSC 准则的应用范围，完善了裂纹管的塑性极限载荷解。

2.2弯头极限载荷的研究概况

2.2.1 无缺陷弯头极限载荷的研究概况

（1）内压作用下弯头极限载荷的研究概况