在复杂山区集输系统中,由于地形复杂,管线中需要使用大量弯头。这些弯头在复杂载荷作用下,由于其自身结构特性会成为管线中的应力集中部位。且集输系统中管道受输送介质以及周围环境因素影响,容易受到腐蚀、冲蚀、撞击等破坏,从而在管道上形成局部减薄缺陷,严重影响管道承载能力,成为管线安全隐患,因此本文对埋地弯管进行抗力性能研究具有重大实际意义。本文以有限元模拟为基础,对天然气集输系统中含单个椭球型局部减薄缺陷的埋地弯管段进行受力分析,研究缺陷位置、缺陷尺寸以及弯管特征数对弯管段应力分布的影响规律,进而在一定程度上对弯管段进行安全评价。主要成果有以下几个方面:(1)利用ANSYS模拟软件,通过APDL参数化设计语言编写指令,成功建立了含椭球型局部减薄缺陷且弯管特征数各异的弯管段模型,并通过参数调控,实现了对缺陷位置、缺陷尺寸的调控。同时实现了内压和弯矩联合载荷的施加。在此基础上,完成了一系列模拟研究。(2)对ANSYS模拟结果进行整理分析,得到了缺陷在不同轴向位置和不同环向位置时,缺陷对弯管段应力分布及其最大值的影响规律。并通过应力等效线性化处理方法,对弯管段应力进行分离,进一步研究缺陷位置对薄膜应力与一次弯曲应力之和以及二次弯曲应力的影响规律。在此基础上进行综合考虑,确定了椭球型局部减薄缺陷在弯管段上的高风险区域。(3)基于不同缺陷尺寸下弯管段的模拟数据,分析了缺陷的深度尺寸、轴向尺寸和环向尺寸对弯管段总应力及其最大值的影响规律,同样对分应力的影响规律也进行了分析总结。在此基础上,以第三、第四强度理论为标准,确定了弯管段轴向45°、环向90°位置处的临界缺陷尺寸,进而在一定程度上对弯管段抗力性能进行评估。(4)针对特征数不同的弯管段,在含有相同无量纲尺寸缺陷的情况下,分析了缺陷位置处的应力情况,总结得到:当弯管特征数大于1时,弯管段的抗力性能急剧降低。