承德避暑山庄永佑寺后序碑热应力分布特征模拟及易损性评价

温度变化是引起岩石物理风化的主要因素之一。文中针对承德永佑寺后序碑在夏季太阳辐射条件下的瞬态热应力响应进行了分析。数值分析结果表明,石碑内部温度剖面特征显示赑屃顶部和赑屃内部温度分布存在集中区,而石碑中部温度分布较为均匀,太阳辐射面积以及和地面的热传导是温度分布特征的外部影响因素;高温条件下石碑内部产生了明显的热应力,特别是在赑屃底部首尾表面以及赑屃背部,其应力大小已超过岩石抗拉强度,极易造成岩体的破坏。     

浅谈混凝土温度裂缝的防治

混凝土是多种材料组成的非匀质材料,其抗拉强度远小于抗压强度,当拉应力超过混凝土的抗拉强度,就产生了裂缝.结构混凝土的裂缝,有表面裂缝和贯穿裂缝两种,这两种裂缝都有一定的危害性.而贯穿裂缝会影响结构的整体性、耐久性和正常使用,甚至结构安全.由于混凝土水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,因此温度应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因.     

板式固体氧化物燃料电池的热应力分析

为了深入掌握固体氧化物燃料电池(SOFC)的结构性能,进而提高其可靠性,在对SOFC的内部流动和电化学特性进行数值模拟,对顺流和逆流两种流动情况下板式SOFC内温度分布、电势特征和电流密度特征进行分析的基础上,将数值计算得到的温度场作为载荷施加到SOFC的热应力模型中,建立了数值模拟SOFC的有限元热应力模型,对SOFC关键结构中的三合一电极板中的热应力分布特征进行了分析研究.研究结果表明:相对于顺流形式,逆流形式燃料入口附近的温度梯度要大得多;材料间热膨胀系数的不匹配导致了热应力的产生;热应力的大小与温度分布和温度梯度密切相关.由于过大的热应力可能会导致SOFC结构开裂甚至破坏,该研究工作为SOFC单电池和电池堆的设计优化提供了重要的理论依据.     

低熟页岩油高温开采井筒完整性

低熟页岩油是21世纪非常重要的接替能源,低熟页岩油的开采需对地层持续加热,当地层温度升至400℃左右才能裂解产生油气物质,而在长期高温加热情况下会造成完井管串变形损伤、水泥环密封失效等情况,导致井筒完整性失效,影响油气资源安全高效开发.为此,利用有限元分析软件建立了低熟页岩油井筒组合体密封完整性模型,结合水泥石强度试验,开展了高温开采井筒完整性研究.研究结果表明,提高加热器温度及注气压力可有效提高地层加热效果;当水泥石温度大于175℃时,水泥环失效,套管屈服强度降低,采用热应力补偿器可消除套管热应力,确保低熟页岩开采井筒安全环保生产.     

在不均匀受热的情况下涡轮叶片的叶型弯角对其温度情况和热应力状态的影响

本文对在不稳定的温度制度下涡轮叶片的叶型弯角对其温度情况和热应力状态的影响进行了评述，表明：当不均匀受热时，弯角对叶型上的温度分布和温度水平存在不重要的影响，但是，由于内部关系在叶片的边缘上热应力的程度变化很明显。显示出当由于不均匀受热外部关系限制到它们的热弯曲时，在涡轮导向器叶片和工作叶片上产生高强度热应力的可能性与弯角的值无关。     

气体钻井井底岩石热应力分析

为研究焦耳-汤姆逊冷却效应产生的低温气体与地层的传热现象,采用热传导和热弹性理论方法求得井底温度,建立井底岩石稳态温度和热应力分布模型,并分析井底岩石稳态和非稳态情况下温度和热应力的分布规律.结果表明:井底附近岩石存在低温区,径向热应力和由负压差产生的“拉应力”叠加之后加强了井底岩石向井眼变形的趋势,促使井底岩石破裂;井底岩石热应力随井底气体温度降低而增大,保持适当的井底温度有利于钻头破碎岩石及机械钻速提高;时间对于井底岩石热应力的影响较大,在研究井底低温问题时不可忽略其影响.     

深部开采岩爆预测的神经网络方法

岩爆是深部高地应力岩石地下工程中的一种常见灾害,其影响因素之间存在着极其复杂的非线性关系。在综合分析基础上,选取开采深度、围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度比值、岩石单轴抗压强度和抗拉强度比值、岩石冲击性倾向指数作为岩爆预测的评判指标。应用人工神经网络方法,建立了岩爆预测的计算模型,利用国内外一些深部开采、岩石地下工程资料作为学习样本和测试样本对模型进行训练。该模型成功应用于某矿巷道的岩爆预测,预测结果与实际情况一致,此研究为深部开采岩爆预测提供了新的途径。     

瞬态工况下DPF温度特性的数值分析

在柴油机颗粒捕集器(DPF)使用的过程中,工况变换造成的排气热冲击会使其内部出现较大温度梯度,导致热应力破坏.为了避免DPF使用过程中的热应力破坏,以DPF为研究对象,利用对流传热原理建立了DPF温度传递模型,研究了入口流量、载体孔目数、载体长度和颗粒物沉积量对DPF温度特性的影响.结果表明:入口流量可以极大地影响DP...     

锅炉吹灰孔水冷壁管开裂原因分析

某热电机组锅炉吹灰孔处SA-210C水冷壁管发生开裂泄露,通过维氏硬度、金相分析、扫描电镜形貌与能谱分析等方法进行了原因分析。结果表明,水冷壁管吹灰位置的封板割缝根部结构尖锐,锅炉启停及负荷瞬时波动造成了水冷壁管及封板局部温度差异较大,产生循环热应力,导致水冷壁管的封板割缝根部的尖锐位置在热应力作用下发生开裂,形成启裂源,并在循环热应力的作用下发生疲劳开裂,造成水冷壁管开裂泄漏。     

动静载作用下砂浆-岩石试件断裂特性试验研究

岩石和砂浆间的界面过渡区易出现裂隙区，而岩体结构又极易承受动态荷载的作用，因此研究岩石砂浆这个界面过渡区性能和破碎特征就具有十分重要的意义。研究砂浆-岩石双材料巴西圆盘模型，通过对两种界面粗糙度以及三种砂子粒径(细、中、粗)的砂浆-岩石组合试件进行静态和动态加载，研究其力学性能和破坏特征。结果表明，粗糙面试件的抗拉强度要大于光滑面的试件，光滑面花岗岩-砂浆试件与粗糙面花岗岩-砂浆试件静态抗拉强度之比为67.3%,光滑面石灰岩岩-砂浆试件与粗糙面石灰岩-砂浆试件静态抗拉强度比为56.8%,岩石本身强度对双材料试件的抗拉强度有一定的影响。在同等粗糙度情况下，中砂试件的抗拉强度是最大的。在应变中，粒径级配和粗糙度对试件的影响较大，岩石种类对试件的影响较小，且同等条件下粗砂试件应变大于细砂和中砂试件。