基于摩尔库伦准则考虑渗流影响的孔扩张理论

通过球对称问题的应变协调方程、渗流理论、统一强度准则和相关联流动法则分析了球孔扩张问题.首先,根据渗流理论推导出了球对称状态下的球孔扩张的超孔隙水压力分布公式,确定了考虑渗流影响的球形孔扩张问题的应力场、应变场和位移场的基本公式.利用位移公式,结合塑性区球孔孔壁位移,推导了球孔初始半径a0,扩孔半径a和对应的塑性区半径rp三者的理论关系式.利用该关系式和其他相关公式给出了求解球孔扩张问题的具体求解方法.通过该方法求得具体问题的应力场、应变场和位移场.总之,通过扩孔压力p、初始孔径a0和扩孔孔径a这三者中的任意两者可求得具体问题的扩孔压力、应力场和位移场等.最后分析了一个计算实例的主要参量、应力场、位移场.     

多年冻土路基水-热-力耦合理论模型及数值模拟

在建立多年冻土地区路基非稳态温度场控制方程、水分迁移的有限元控制方程和路基变形场及应力场计算模型的基础上，提出水-热-力耦合模型。以青藏公路唐南段K3393＋950的冻土路基为计算对象，得出了1月份路基温度场、水分场及应力场（变形场）的分布规律：路基温度场内部存在着未冻土核；水分场在温度梯度的作用下有向冻结冰锋线迁移的趋势；在负温条件下，土体的体积含冰量超过临界值时，将产生冻胀现象。研究结果表明，多年冻土地区路基的温度场、水分场及应力场一直处于动态变化中，路基的热状况、水分状况与变化规律及由此引起的应力重分布是引起道路冻害的主要因素。     

钢桥面沥青铺装层疲劳损伤分析与车辆轴载换算

采用力学近似方法,对钢桥面沥青混合料铺装层在循环荷载作用下的力学行为和疲劳损伤特性进行了理论分析.采用粘弹性损伤模型的能量转换方法对钢桥面沥青混合料铺装层应力场、应变场及损伤场分布状况进行研究.依据钢桥面沥青混合料铺装体系复合结构的应力场、应变场和损伤场在疲劳过程中的动态演变规律以及疲劳裂缝的形成机理,推导出钢桥面沥青铺装层疲劳性能方程和车辆轴载换算公式.结合南京长江第二大桥钢桥面铺装工程,应用所建立的疲劳性能方程以及轴载换算公式对钢桥面铺装层使用寿命进行预测.     

大变形下确定线弹性裂尖渐近场阶次的守恒积分解法

建立了大变形下超弹性平面裂纹的守恒积分，籍此先后导出了线弹性材料在物质描述和空间描述下位移场、Green应变场、Lagrange应力场、Kirchhoff应力场及Cauchy应力场的渐近阶次，得到了与小变形模型完全不同的解答.     

汶川地震主震断层构造应力场数值分析

以连续介质力学为基础,以地块动力学为指南,对2008年5月12日汶川Ms8.0地震的主震断层的构造应力场进行了定量分析.讨论了地块-地块、地块-断层和断层-断层间的相互作用.计算结果表明,应变能随断层破裂传播发生了迁移,在特定的边界条件下,能量场随断层的扩展而向边界迁移.从位移场、应力场和能量场的分布,对地震断层破裂的机制作了初步探讨.计算结果表明,汶川地震引发了川滇地区的地应力调整活动,该地震后在汶川-茂县断裂层上仍是应变能的集中分布区域,应该有能量释放.     

基于统一强度准则的柱孔扩张问题及扩孔孔径分析

通过轴对称问题的应变协调方程,利用统一强度准则和相关联流动法则分析了柱孔扩张问题.利用柱孔扩张问题的基本位移公式和塑性区孔口位移条件,推导了柱孔初始半径a0、扩孔半径a和对应的孔压p三者的理论关系式.通过此关系式和塑性区半径相关公式求得柱孔扩张问题的塑性区半径rp,进而求出相关扩孔问题的应力场、应变场和位移场.探讨了统一强度理论和土体的参数问题,并且通过算例分析,对柱孔扩张问题中的应力场和位移场的分布规律、塑性区半径和扩孔压力的变化规律进行了分析.     

LY12CZ铝合金轴对称拉伸过程的计算模拟

用大应变弹塑性有限元程序对LY12CZ铝合金材料制成的轴对称光滑及切口试样在单调载荷作用下的变形场、应力场作了计算模拟，给出了在不同加载水平下，试样最小横截面上的应力场和变形场。计算结果表明：最小横截面上，光滑试样近似处于单向拉伸应力状态，且应力、应变均匀分布：而切口试样的轴向应变不再保持均匀一致；周向应变和径向应变不再相等也不再均匀分布。此时，Bridgeman公式所赖以建立的基本假设有较大误差。计算中采用临界空穴扩张比(VGC）准则来预测起裂，所得结果与试验结果较为吻合，表明切口试样从心部起裂，可将(VGC)发展过程用于预测切口试样的起裂位置。     

均匀弹性地球模型内部固体潮应力场的数值计算

地球内部各个质点在月亮和太阳的起潮力作用下产生的位移矢量不同,在地球内部形成固体潮应变场和应力场。在研究固体潮与地震的关系时,需要知道固体潮应力场的时空分布。球状弹性均匀地球模型是地球的一级近似,本文给出计算该地球模型固体潮应力场的计算方法。     

含两个异质体时弹性动力学问题在Born近似下的散射场

本文对含两个任意形状异质物时散射场的积分方程运用Born近似法得出了远场散射幅度,从而得到散射位移场、应力场和微分横截面的近似表达式,并计算了实例进行比较.     

岩石极限分析非线性理论及其应用

基于非线性Hock-Brown破坏准则,对均质各向同性的岩石介质建立岩石极限分析非线性理论.根据非线性准则的切线方程,构造静力容许的应力场和机动容许的速度场,在整个应力场和速度场,切线方程的强度参数值保持不变,作用在单位面积的正应力、剪应力不变,但大小未知.在分析上限非线性时,根据切线方程,基于单刚块或多刚块破坏机理,计算外力的功率与内能耗散功率.当岩石在外荷载作用下发生破坏时,外力所做的功率与内能耗散功率相等,以此建立目标函数与约束方程.对目标函数与约束方程进行优化,以此确定切线方程的切点位置和最小能量耗散.在分析下限非线性时,根据切线方程,建立静力容许的应力场.应力场要满足平衡条件、应力边界条件、并不违反非线性破坏准则.根据平衡条件求出下限解与切点位置.应用结果表明,极限分析非线性理论是正确的.     

陶瓷导向叶片三维热应力有限元分析

针对Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料制成的导向叶片，采用三维有限元法，详细分析计算了陶瓷导向叶片在点火启动阶段各瞬时的瞬态温度场及热应力场分布状况，可为陶瓷导向叶片的低应力化设计、破坏分析及寿命估计提供理论参考．     

重型燃机叶片锻造过程数值模拟与工艺优化

高温锻造过程中,坯料内的温度场、应变场等热力参数对锻件内的裂纹损伤和微观组织有重要影响. 利用刚粘塑性有限元法,对某重型燃机叶片的锻造过程进行了有限元数值模拟,得到了锻造过程中锻件内温度场、应变场以及锻造载荷随时间的变化规律,并在此基础上结合裂纹损伤和修复机制以及再结晶组织演化规律,提出了一种优化的锻造工艺方案. 即在终锻尺寸上公差基础上欠压4 mm进行预锻,预锻温度1 160 ℃,终锻温度1 120 ℃. 实际锻造工艺试验验证了工艺方案的可行性,为该工艺的工程应用奠定了科学基础.     

MS6001燃气轮机安全监测评估系统的软件实现

以法国引进的ＭＳ６００１燃气轮机发电机组为研究对象，针对它开发了一套以燃气轮机循环计算，压气机和涡轮特性计算及燃气轮机变工况计算为基础的工况监测显示系统软件，该软件的开发有利于提高燃气轮机系统智能化运行管理，具有较好的实用性。     

降低燃机进气温度对燃气轮机出力的影响

众所月知,燃气轮机是一种以空气为工质、内燃,连续回转的、叶轮式热能动力机械。提高燃气轮机的出力和热效卒有两种方法,一种方法是提高燃烧初温,另一种方法是降低燃机进气温度。对于提高燃烧初温,关键取决于提高一、二级动静叶片的耐高温性能,而对于降低燃机进气温度的方法则不受耐热金属材料技术发展的限制,对于任何型号的嫉机均适用。本文着重叙述的是燃机进气温度对燃气轮机出力的影响。     

回热器性能变化对燃气轮机影响的数值仿真

本文以某回热循环燃气轮机为研究对象,考察回热器总压恢复系数及换热系数变化对燃气轮机整机性能和稳定工作的影响,研究得到以下主要结论：回热器两侧总压恢复系数降低都使燃气轮机输出功率、效率以及压气机喘振裕度降低,冷侧总压恢复系数直接影响到涡轮通流能力,因此会严重影响到压气机喘振裕度;回热器两侧传热系数仅对燃气轮机效率有影响,传热系数降低时燃气轮机效率降低,且冷侧、热侧传热系数对其有同等程度的影响。     

基于Sigma点卡尔曼滤波的燃气轮机气路故障诊断

针对燃气机复杂的机械和电子控制系统易发生故障的问题,利用Sigma点卡尔曼滤波进行了燃气轮机的在线非线性故障诊断.首先改进了燃气轮机滤波用离散非线性模型,提高了模型精度.采用单形采样构建Sigma点卡尔曼滤波器,降低了计算量.在Simulink平台实现了气路故障诊断系统,并进行了单故障、复合故障、渐变故障、突变故障的测试验证.结果表明:设计的诊断系统具有较高的检测、跟踪精度和故障模式、燃气轮机工况适应性.     

岩样应力应变全程中的渗透性表征与试验研究

通过岩样应力应变全过程体积应变和渗透率的试验研究，分析了应力水平、孔隙率等对多孔介质岩体渗透率的影响规律；理论研究分析了岩样全应力应变过程渗透率的变化规律，提出了岩石应力应变全过程中渗透率的表征关系式，其可作为研究多孔介质岩体流固耦合的一个重要耦合关系式，并对今后低渗透性油气田煤层气、天然气的开发有现实的指导意义。     

某重型燃气轮机机匣有限元模态分析

对某重型燃气轮机机匣进行了热分析,得到了机匣的温度场,然后在考虑温度影响和不考虑温度影响的情况下,分别对其进行了模态分析,并得出结论:温度因素对机匣的振动特性有一定影响,考虑温度因素时,机匣的弯曲振动固有频率值有所降低,但机匣的扭转振动及其固有频率值变化甚微.     

具有可变几何喷嘴的增压器轴流涡轮热力计算方法

本文提出具有可变几何喷嘴的增压器轴流涡轮热力计算方法。引入三个脉冲系数将脉冲涡轮按等压涡轮计算。给定通流部分尺寸,利用可变几何喷嘴来满足所驱动压气机和涡轮的配合。考虑各部实际损失,采用吴仲华燃气热力性质表迭代计算求出反动度、喷嘴出气角和喉口面积。可给定废气初温时迭代所需的初压或给定初压时迭代所需的初温,并算出涡轮当量通流面积。计算结果表明迭代计算是收敛的,算出的喷嘴喉口面积与实际相符。     

Economics and Performance Forecast of Gas Turbine Combined Cycle

Forecasts of the various types of gas turbines economics and performance of gas turbine combined cycle （GTCC） with will help power plant designers to select the best type of gas turbine for future Chinese powerplants. The cost and performance of various designs were estimated using the commercial software GT PRO. Improved GTCC output will increase the system efficiency which may induce total investment and will certainly increase the cumulative cash which then will induce the cost and the payback period. The relative annual fuel output increases almost in proportion to the relative GTCC output. China should select the gas turbine that provides the most economical output according to its specific conditions. The analysis shows that a GTCC power plant with a medium-sized 100 to 200 MW output gas turbine is the most suitable for Chinese investors.