径向载荷作用下的管道泄漏塑性分析及应用

在管道高静压区特殊地段抢修施工之前,将管道压扁,能够在短时间内最大限度减少或者止住油品泄漏危害。基于管道塑性变形规律和能量原理,利用"Bow-tie"管道塑性变形计算模型,对管道在径向挤压和管内泄漏余压作用下的塑性变形进行分析计算,计算管道挤压所需载荷量。结果表明,管道挤压载荷变化呈现"s"形递增,为管道挤压抢修提供理论和实践依据。     

有限元法在管道挤压变形分析中的应用

本文对输油管道的横向加栽挤压进行了实验和有限元模拟分析,并对两种结果进行了比较,证明了有限元分析方法是可行的,可以将模型推广到其他不同管径的管道加载挤压。     

基于弹塑性地基模型的湿陷性黄土地段悬空管道受力分析

根据湿陷性黄土地段塌陷区悬空管道的受力特点,建立考虑管道轴向载荷和地基塑性变形的悬空管道受力的弹塑性地基模型,推导悬空管道受力和变形计算公式,并利用Visual Basic计算机语言编制相应的计算程序对某湿陷区悬空管道进行模拟计算;将悬空管道的力学分析计算结果与实测值和Winkler地基模型计算结果进行对比,分析轴向载荷和地基刚度对计算结果的影响.结果表明:弹塑性地基模型比Winkler地基模型具有更高的计算精度,更符合工程应用;轴向载荷对悬空管道受力和变形影响显著,在悬空管道设计校核中不能忽略;地基刚度对弹塑性地基模型计算结果影响不显著.     

超硬铝合金无缝管材挤压成形工艺优化

为了揭示大型铝合金无缝管材挤压成形中的关键技术问题,以7075铝合金为例,采用刚黏塑性有限元法分析工艺参数对铝合金管材挤压成形过程的影响。研究结果表明:随着成形温度增加,挤出模口处所受附加拉应力逐渐降低,但过高挤压温度反而会增大黏附力;随着挤压速度增大,所需挤压载荷明显增加,且管材挤出过程中金属变形流动的均匀性随之降低;在挤压温度为430℃、挤压速度为2 mm/s时进行工艺实验,一次性成形大型铝合金无缝挤压管材,且所得制品的表面质量良好,符合使用要求。     

水下爆炸载荷作用下浮体模型变形机理研究

为揭示舰船底板在水下爆炸载荷下的变形机理,设计水面浮体模型,进行实验研究和理论分析. 考虑近距离爆炸球面波效应,得到了模型获得的冲击波能量. 将聚偏氟乙烯计测得的壁压时程作为浮体模型的输入载荷,并计及模型浮力的变化,得到了模型的最大动能. 考虑膜力拉伸应变和弯曲应变的耦合效应,使用拟合的底板挠曲面函数,得到了模型底板的塑性变形能. 将模型的动能与塑性变形能之和除以冲击波能与气泡能之和,得到了模型的能量利用率. 结果表明:能量利用率随量纲一的数Φ的增加先增加后减小,当Φ在50～90时,浮体模型对水下爆炸能量的利用率达到最高,达到20%～30%.      

三种空化模型下挤压油膜阻尼器空化流场特性对比

为准确预测挤压油膜阻尼器空化流场特性,基于ANSYS-Fluent软件建立非同心型挤压油膜阻尼器三维非定常空化流场求解模型.分别采用Zwart-Gerber-Belamri(Z-G-B)、Schnerr-Sauer(S-S)及Singhal三种空化模型计算得到挤压油膜阻尼器各测点的压力结果,并将其与实验数据进行对比,比较了三种空化模型下阻尼器内的油膜压力与气穴分布、流场中的气穴比以及油膜力特性.结果表明,三种空化模型中S-S模型的数值结果与试验数据最为吻合,适用于描述挤压油膜阻尼器空化流场特性,为挤压油膜阻尼器空化流场模拟提供了可靠的模型和方法.     

基于田口法的AZ61A镁合金热挤压圆管成型工艺参数优化

为减小AZ61A镁合金圆管成型的生产成本,采用田口法对AZ61A镁合金圆管成型热挤压实验进行了工艺参数优化。以挤压载荷最小为评价标准,分析了材料加热温度、主缸末速度、主缸初速度、润滑剂对挤压载荷的影响。基于工艺参数对挤压载荷的信噪比,获得了最优工艺参数组合。结果表明,材料加热温度对挤压载荷的影响最大,其次是主缸末速度。优化后的工艺参数组合为:材料加热温度400℃、主缸初速度为2mm/s、主缸末速度0.5mm/s、润滑剂为氮化硼。     

平面横向挤压上限功率的优化和计算分析

本文对平面横向挤压上限功率值的优化问题进行了研究,编制了一套计算程序,并将理论计算值与实验结果进行了分析与比较。     

金属超塑状态下正挤压变形力的工程计算

利用主应力法，结合金属超塑性力学方程，推出了金属超塑性正挤压变形力的计算式；对Ｔａｎｇ Ｓ提出的金属超塑性挤压模型进行了订正和改进，采用锌铝共析合金对理论计算公式进行了实验验证。     

切削刀具倒棱刃口挤压力的理论计算

根据试验观察．揭出了刀具刃口带负倒棱时的切削模型。在此模型中,刀具刃口 存在一个“金属死区”。以新模型为基础．采用能量法,对高温、高应变率下刀具刃 口的挤压力进行了理论计算。所做工作的特点是：１）在材料变形分析中计入了挤压 层金属绕过刀具刃口时的过剩变形;２）进行有关材料变形与物理特性的计算时,考 虑了温度与应变率的影响。利用新研制的压电式切削测力仪进行验证试验,其结果表 明,理论计算值与实测数据较好一致。     

大塑性变形过程中IF钢的组织演变

在室温下,使用半连续等通道挤压法对单块IF钢试样进行重复大变形实验,通过电子背散射衍射方法,对在此晶粒细化过程中的材料组织进行了分析讨论.结果表明,在不同挤压道次中组织变形主要发生在沿两通道连接的剪切面上,且材料由切应变产生塑性变形,挤压后的试样组织在横截面上应力保持一致;随着应变的增加,材料的组织细化不断加强;10道次后,最终的大角度晶界(HAB)占总数的90%左右,同时大角度晶界的间隙减少到1μm左右,试样的平均晶粒尺寸达到055μm左右.     

空心铝型材挤压成形过程的有限元数值模拟

用刚塑性有限元法对方截面铝型材挤压过程进行了计算机数值模拟,并探讨了其关键技术,与用挤压不同颜色橡皮泥的方法对铝型材挤压过程中金属质点流动状态所作的物理模拟结果相比,发现两者吻合得较好,证明了计算机数值模拟的正确性,其结果为制定合理的铝型材挤压工艺参数及模具设计提供了理论依据.     

计算冷挤压成型钢盔挤压力的滑移线法

阐述钢制头盔冷挤压成型的塑性变形和钢制椭圆薄板冷挤压塑性成型过程的塑性流线,并由此建立滑移线分布,用滑移线计算钢制头盔的挤压力。最后给出应用算例。     

基于管道爆炸数值模拟的架空天然气管道并行间距研究

从天然气管道失效泄漏引发爆炸现象出发,通过理论分析建立架空管道泄露模型,应用Matlab计算出管道泄露总量中参与爆炸的体积,通过TNT当量法将体积值转化为管道爆炸模型的初始当量。利用Autodyn软件建立管道爆炸物理模型,计算不同并行间距下管道受并行管线爆炸冲击超压及变形量。依据管道椭圆应变准则评定不同并行间距下管道受冲击变形风险。结果表明:架空管线受并行天然气管线爆炸冲击产生的变形破坏为超压破坏和冲量破坏两种形式。架空管道大变形位置为正对爆炸源最近点和背对爆炸源最远点。架空天然气管道安全并行间距:一级和二级风险距离分别为0~2和2~5 m,三级风险距离为5 m以上。将数值模拟结果与理论计算结果对比,验证了该数值计算方法的可行性。     

工艺参数对铝合金微齿轮热挤压成形的影响

针对7075铝合金微齿轮挤压过程中出现的微尺度效应问题,将退火后的7075铝合金进行等温微压缩试验,获得材料的真实应力应变曲线,导入DEFORM软件,并模拟微挤压成形过程。定义挤出端凸度来评定微挤压件的成形性能,挤出端凸度越小,则成形性越好。设计正交试验,研究入模角、坯料直径、挤压温度、挤压速度和摩擦因数等对微齿轮热挤压成形过程中最大成形载荷和成形性能的影响规律。分析结果表明：坯料直径对最大成形载荷和挤出端凸度的影响均最大;挤压速度对成形载荷的影响较大,挤压温度的影响次之;挤压温度对挤出端凸度的影响较大,挤压速度的影响次之;入模角和摩擦因数对成形载荷和挤出端凸度影响均较小。通过优化工艺参数模拟挤压得到质量良好的微齿轮。     

Local Denting Deformation of Perfectly Plastic-rigid Circular Tubes under a Transverse Concentrated Load

ＬｏｃａｌＤｅｎｔｉｎｇＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＰｅｒｆｅｃｔｌｙＰｌａｓｔｉｃ┐ｒｉｇｉｄＣｉｒｃｕｌａｒＴｕｂｅｓｕｎｄｅｒａＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄＬｏａｄＣｈｅｎｇＧｕｏｑｉａｎｇＺｈａｎｇＳｈａｎｙｕａｎ（Ｒｅｓ...     

在钢模内薄壁钢管弹塑性极限载荷的计算

研究在轴向压力、内压力、挤压力和摩擦力作用下钢模内薄壁钢管弹、塑性变形和内力,计算钢管弹、塑性极限载荷,并讨论钢管和钢模间摩擦系数对极限载荷的影响。最后给出算例。     

高压燃气管道破裂的定量风险分析

高压燃气管道破裂将会危及到破裂点附近的生命财产安全．管道泄漏率是分析和评价管道破裂事故的前提和基础，将复杂的泄漏率模型进行简化，由简化模型得到的计算值与复杂模型计算值之间的最大偏差为9．3％、基于该简化模型得到的气体喷射扩散模型，其计算值与复杂模型计算值之间的最大偏差为18％．管道发生火焰喷射时，其危险域的计算值与实际值之间的最大偏差只有4m．研究表明，管道破裂危险域是与气体泄漏率的1／2次方成正比，与输气压力的1／2次方成正比，与管径的5／4次方成正比，与破裂管长的1／4次方成反比．