本申请涉及油气管道，尤其涉及一种用于油气管道的五维空间受力监测方法。
背景技术：
1、油气管道，在运输石油天然气时，承受外部荷载。在一种情景中，当外部荷载过于集中，油气管道的局部应力状态超过许用，管道损坏，进而造成灾害。
2、为了保证油气管道的正常运行，提高油气管道的受力状态和应力状态检测的准确性成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种用于油气管道的五维空间受力监测方法，能够解决用于油气管道的受力监测的准确性差的技术问题。
2、为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
3、第一方面，本申请实施例提供一种用于油气管道的五维空间受力监测方法，该用于油气管道的五维空间受力监测方法包括：将多个第一应变传感器间隔布设在第一检测截面上，得到第一测试结果；第一检测截面为油气管道的的环形截面；第一测试结果包括第一检测截面的第一截面弯矩、第一轴向拉应力、第一轴向压应力、第一拉应力圆周角；将多个第二应变传感器间隔布设在第二检测截面上，得到第二测试结果；第二检测截面为油气管道的的环形截面；第一检测截面和第二检测截面均位于管周约束结构的同一侧；第一检测截面和第二检测截面之间的距离为第一预设距离；第二测试结果包括第二检测截面的第二截面弯矩、第二轴向拉应力、第二轴向压应力、第二拉应力圆周角；基于第一轴向拉应力、第一轴向压应力、第一拉应力圆周角、第二轴向拉应力、第二轴向压应力和第二拉应力圆周角，得到截面总弯曲应力；基于截面总弯曲应力，得到截面总弯矩；基于管段微元，通过第一截面弯矩、第二截面弯矩和第一预设距离，得到剪力荷载。
4、基于上述对本申请实施例提供的用于油气管道的五维空间受力监测方法的描述，可知，该用于油气管道的五维空间受力监测方法实现了针对管道包括截面总弯曲应力、截面总弯矩和剪力荷载在内的五维空间受力的定量监测与分析，可应用于管周约束结构包括隧道穿越段锚固墩、支墩、管卡等在内的关键节点，有助于更好掌握管道应力分布与受荷状态，有利支撑进一步地管道安全评估，为管道维护智能性管理提供有力抓手，保障管道运营与能源供应安全。
5、在第一方面可行的实现方式中，在执行基于管段微元，通过第一截面弯矩、第二截面弯矩和第一预设距离，得到剪力荷载的步骤时，用于油气管道的五维空间受力监测方法还包括：
6、基于管段微元，通过第一截面弯矩和第二截面弯矩之差、第一预设距离，得到平均剪力荷载；
7、基于截面弯矩累积量，得到第一检测截面和第二检测截面之间的管道所承受的绝对剪力荷载；
8、基于第一检测截面和第二检测截面之间的相对弯矩，得到第一检测截面和第二检测截面之间的管道所承受的相对剪力荷载。
9、在第一方面可行的实现方式中，多个第一应变传感器的数目设置为三个，且沿油气管道的周向布设，任意两个相邻的第一应变传感器之间的环向间隔大于等于60°。
10、在第一方面可行的实现方式中，任意两个相邻的第一应变传感器之间的环向间隔为120°。
11、在第一方面可行的实现方式中，用于油气管道的五维空间受力监测方法还包括：
12、矢量分解第一截面弯矩，得到第一剪力分量；
13、矢量分解第二截面弯矩，得到第二剪力分量；
14、有向合成第一剪力分量和第二剪力分量，得到剪力合力。
15、在第一方面可行的实现方式中，在执行基于第一轴向拉应力、第一轴向压应力、第一拉应力圆周角、第二轴向拉应力、第二轴向压应力和第二拉应力圆周角，得到截面总弯曲应力的步骤时，用于油气管道的五维空间受力监测方法还包括：
16、基于第一轴向拉应力和第二轴向拉应力，得到轴向最大拉应力；
17、基于第一轴向压应力和第二轴向压应力，得到轴向最大压应力；
18、截面总弯曲应力的计算公式包括：
19、sb＝0.5×(st+sc)；
20、其中，st表示为轴向最大压应力，sc表示为轴向最大拉应力，sb表示为截面总弯曲应力。
21、在第一方面可行的实现方式中，截面总弯矩的计算公式包括：
22、
23、其中，sb表示为截面总弯曲应力，d表示为管道外管的直径，t表示为管道壁厚。
24、在第一方面可行的实现方式中，剪力荷载的计算公式包括：
25、
26、其中，mu表示为第一截面弯矩，md表示为第二截面弯矩，l表示为第一预设距离。
27、第二方面，本申请实施例提供一种用于油气管道的五维空间受力监测系统，该用于油气管道的五维空间受力监测系统包括：至少一个处理器；与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行第一方面提供的方法。
28、用于油气管道的五维空间受力监测系统通过执行第一方面提供的方法，实现了针对管道包括截面总弯曲应力、截面总弯矩和剪力荷载在内的五维空间受力的定量监测与分析，可应用于管周约束结构包括隧道穿越段锚固墩、支墩、管卡等在内的关键节点，有助于更好掌握管道应力分布与受荷状态，有利支撑进一步地管道安全评估，为管道维护智能性管理提供有力抓手，保障管道运营与能源供应安全。
29、第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，计算机程序指令可被处理器执行以实现如第一方面提供的方法。
30、计算机可读介质中的计算机程序指令通过实现第一方面提供的方法，实现了针对管道包括截面总弯曲应力、截面总弯矩和剪力荷载在内的五维空间受力的定量监测与分析，可应用于管周约束结构包括隧道穿越段锚固墩、支墩、管卡等在内的关键节点，有助于更好掌握管道应力分布与受荷状态，有利支撑进一步地管道安全评估，为管道维护智能性管理提供有力抓手，保障管道运营与能源供应安全。
1.一种用于油气管道的五维空间受力监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于油气管道的五维空间受力监测方法，其特征在于，在执行所述基于管段微元，通过所述第一截面弯矩、所述第二截面弯矩和所述第一预设距离，得到剪力荷载的步骤时，所述用于油气管道的五维空间受力监测方法还包括：
3.根据权利要求1或2所述的用于油气管道的五维空间受力监测方法，其特征在于，所述多个第一应变传感器的数目设置为三个，且沿所述油气管道的周向布设，任意两个相邻的所述第一应变传感器之间的环向间隔大于等于60°。
4.根据权利要求3所述的用于油气管道的五维空间受力监测方法，其特征在于，任意两个相邻的所述第一应变传感器之间的环向间隔为120°。
5.根据权利要求1或2所述的用于油气管道的五维空间受力监测方法，其特征在于，所述用于油气管道的五维空间受力监测方法还包括：
6.根据权利要求1或2所述的用于油气管道的五维空间受力监测方法，其特征在于，在执行所述基于所述第一轴向拉应力、所述第一轴向压应力、所述第一拉应力圆周角、所述第二轴向拉应力、所述第二轴向压应力和所述第二拉应力圆周角，得到截面总弯曲应力的步骤时，所述用于油气管道的五维空间受力监测方法还包括：
7.根据权利要求6所述的用于油气管道的五维空间受力监测方法，其特征在于，所述截面总弯矩的计算公式包括：
8.根据权利要求1或2所述的用于油气管道的五维空间受力监测方法，其特征在于，所述剪力荷载的计算公式包括：
9.一种用于油气管道的五维空间受力监测系统，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器执行以实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。
