学院方宏远教授团队近期在多荷载耦合作用下管道承载力评估方面取得重要进展。研究成果以题为“Limit state equation and failure pressure prediction model of pipeline with complex loading”发表在国际知名期刊《Nature Communications》上，孙明明博士为论文第一作者，方宏远教授为论文通讯作者，郑州大学为第一完成单位。

钢质承压管道作为一种高效的物质输送载体，具有安全、经济、容量大、承载力高和对环境影响小等特点，广泛用于长距离引水调水、城市供水供暖及能源工业中油、气及其他液体的输送。方宏远教授研究团队采用自主研发的管道灾变实验系统进和流体-结构耦合求解算法，揭示了不同荷载组合工况下管道失效过程和应力分布模型。并基于多荷载耦合作用下三维管道应力模型和改进的统一屈服准则，提出了钢管在各种荷载作用下的极限状态方程理论解。该理论解给出了复杂服役环境下管道极限承载力评估模型，明确了不同屈服准则适用性。上述研究成果可在城市供水、供暖管道和石油天然气管道完整性评价、管网安全防护、管道灾变防控与韧性提升等领域广泛运用，同时为复杂环境下多物理场耦合作用下管道应力和变形分析奠定了理论基础。

该工作得到了国家重点研发计划和河南省卓越青年创新研究群体项目的资助支持。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-48688-1