“L”形及“Z”形直埋热力管道的内力计算(兼谈SAP4程序中边界元的性质和使用方法)

一、前言 作者在文[4]至文[7]内,对埋地长输管道的热胀内力进行过近似分析,给出一系列近似计算公式,这些公式的限制性是要求直管段比较长。在城市热力管网中,有些管路包含特短的直管段,如“Z”形管路及“Ω”形管路等。这些管路已超出作者所给公式的使用范围。     

埋地长输管道水平弯头的升温载荷近似分析

前言 随着我国石油工业的迅速发展,长输油气管道工程日益重要。埋地大口径薄壁弯头的升温载荷问题,是解决热油气长输管道强度问题中的一个重要环节。 地上管道弯头的升温载荷计算方法,在一般热力管道科技书中都有论述。但是埋地弯头的升温载荷计算,到目前为止尚未见到理论性分析资料。工业部门由于缺乏依据,过去设计热油气长输管道中的埋地弯头时,只计算内压应力,而不计算温度应力。因此,投产后     

架空热力管道热胀位移的进一步分析

本文在文献[1]的基础上,进一步讨论了平面内不对称的“L”形及“U”形架空热力管道的热胀位移和支架处摩擦力的计算,计算中考虑了管道内压对弯头柔性系数和管道位移的影响。文中给出了计算实例,并编制了计算机程序以便于工程设计使用。本方法也可适用于两个固定支架之间的其它形式的架空热力管道系统。     

有限单元法计算薄壁弯头应力

等厚薄壁弯头承受内压和弯矩的应力问题,按轴对称情况处理的工程近似分析法,已在力学教研室所写“弯头在内压作用下的应力”[1]和“弯头的平面弹性弯曲”[2]作了详细介绍,并推荐了一些简易计算公式供设计单位参考。 但在实际工程中弯头受载并非真正轴对称。在加温加压的油气长输管线中,埋地弯头受载尤为复杂,不仅有内压,还有分布不均匀的土压;不仅有弯矩,还有轴向力等与温度变化有关的外载。弯头在管道结构中本身几何情况也不是轴对称的,它的两端一般和直管相联,而且厚度不相等。有时弯头局部外皮上还补焊一些钢板条进行补强。     

具多个空间变元的一阶拟线性方程Cauchy问题广义解的唯一性

cauchy问题广义解的唯一性.在这里,解的唯一性条件[Z]是文[5]中非凸条件[E]的推广.在文[5]中,讨论了一个空间变元时的唯一性问题.由于该文作者在构造曲线Γ_1,Γ_2时产生了严重的疏漏,因而证明是不严格的.尔后,伍卓群成功地运用了具间断右端的常微分方程组的理论,克服了此疏漏.在多个空间变元时,处理方法有很大的改变.但是,具间断右端的常微分方程组的理论仍然是重要的工具.而且,本文的中心内容仍然是利用这个工具来构造一个分块光滑的曲面Γ_(?).为简化计,全文只讨论n=2的情形.n>2时,结论仍然成立.     

冲击荷载作用下埋地长输管道受力性能分析

为研究冲击荷载作用下埋地长输管道的受力性能,制作一个土箱—管道缩尺模型,进行落锤冲击试验,并建立落锤冲击埋地管道的有限元计算模型,对管道动态响应过程进行数值模拟。主要分析了管道壁厚、管径、埋深和冲击能量等参数对管道受力性能的影响,探讨埋地长输管道在冲击荷载作用下的整体变形特点和应变分布规律。研究结果表明:在冲击荷载作用下,冲击能量增加,管道跨中表面的应变峰值增大;相同工况下大管径和薄壁管道应变值大,管道覆土越深,管道应变峰值越小,土体的缓冲作用削弱了管道受到的冲击作用;通过有限元模拟结果与试验结果对比分析,两者一致性较好,故在实际工况下可用有限元模拟落石对埋地管道的冲击作用。     

埋地长输管道水平弯头升温载荷的进一步分析——弹性抗弯铰模型校核之一

前言 在文[1]中我们采用“弹性抗弯铰”的力学计算模型代替弯头,获得了计算埋地弯头升温载荷的近似解。关于这个解的准确度,应从两方面加以评定,一是实验研究,二是寻求更准确一些的分析解加以对比。 1978年至1979年期间,北京市煤气热力设计所、北京市市政四公司、北京市市政工程研究所、北京市热力公司,和我院协作,进行了一系列埋地管道实验研究,其中有关埋地弯头温度应力的实验结果,都与文[1]的理论计算值一致,相差不大。     

基于蒙特卡洛法的埋地悬空管道结构可靠度分析

为了计算埋地悬空管道的可靠度,基于蒙特卡洛统计模拟法,结合受力特征,建立了埋地悬空管道结构可靠度计算模型并计算了某黄土湿陷区埋地悬空管道的可靠度。为了描述不同影响因素对管道可靠度的影响程度,从管道失效概率的角度定义了参数的敏感性指标,对管道设计中经常涉及的管道外径、壁厚、埋深、悬空长度、屈服强度、温度差、管道内压7个随机变量进行了敏感性分析,讨论了参数的变化对管道可靠度的影响。结果表明:建立的埋地悬空管道可靠度计算模型能够对埋地悬空管道的可靠度进行计算;管道的悬空长度对可靠性影响程度最大,最大程度减小管道的悬空长度,适当减小管道埋深,降低管道内压,增大管道壁厚和屈服强度,有助于提高管道的可靠度。     

一类2—循环图的Hamilton分解

设Γ_1(n,S)和Γ_2(n,qS)是两个同构的循环图,文[1]利用这两个循环图给出了2-循环图Γ(S,q,F)的定义.当 q=1时,它简写为Γ(S,F),本文对适当的集合 S 及 F,证明了Γ(S,F)是可以 Hamilton 分解的。     

锚固墩的推力和位移分析

在热油气长输管道系中,为了限制热胀位移,保护弯头及泵站等安全运转,往往安装锚固墩。锚固墩所受推力究竟多大,尚未见到理论分析。有些管道设计单位,曾按照锚死直管自由端时所需承受的推力,来设计锚固墩,实践表明,这是过于保守的。后来又按经验多次减少设计推力,但无可靠的理论根据。 本文只分析水平埋地管道系中,弯头附近锚固墩的位移及其所受推力。给出了位移计算公式及推力计算公式,可供管道设计单位作为参考。文中考虑了温差、内压,及封头力等多种影响。     

并行埋地管道准周期土壤温度场的数值模拟

并行埋地管道中,常温输送的成品油管道会影响热原油管道的温度场,从而与单根输油管道的温度场不同.热油管道周围土壤温度场是管道停输再启动和管道运行的基础,只有准确掌握管道周围土壤温度场的变化规律,才能使管道安全运行,避免凝管事故发生.为了研究并行管道周围土壤温度场在准周期内的变化规律,以西部原油成品油管道四堡进站位置为例,在实测管道周围土壤物性的基础上,采用非结构化有限容积法对并行埋地管道周围土壤温度场进行模拟研究.模拟计算结果与现场实测结果基本吻合,表明提出的计算模型正确,计算结果能够为工程实际提供参考.     

Γ分布参数变点的非参数统计推断

对至多一个变点的Γ分布,即X1,…,Xn为一列相互独立的随机变量序列,且X1,…,X[nτ0]i.i.d-Γ（x;ν1,λ1）,X[nτ0]＋1,…,Xni.i.d-Γ（x;2ν,λ2）,其中τ0未知,称τ0为该序列的变点.利用累积和方法给出了检测变点τ0位置的程序,并给出了变点τ0估计^τ的强相合性和强收敛速度.     

奇异环稳定性的注释

存在奇异的内侧极限环Γ,其Γ上的有限个顶点均系(E)的初等鞍点。设x,y平面的区域GΓ。当P(x,y)∈C~2(G),Q(x,y)∈C~2(G)时,1968年文[1]曾研究过Γ的稳定性,文中有两个内容,其一是证明分界线在初等鞍点处的二阶光滑性;其二提出了判定Γ稳定性的充分条件。 我们将指出,[1]的前一部分结论不成立,但它对后一部分结论无影响。同时,我们将在更弱的条件下得出[1]中Γ稳定性的结论。 我们首先指出[1]中第一部分的问题。[1]把原点移至初等鞍点,于是(E)变为下列系统:     

海底埋地管道启输计算模型的建立

目前的海底埋地输油管道启输计算模型没有具体分析海水本身自然对流换热对管道启输的影响,启输计算模型能否应用于海底埋地输油管道启输计算需要实际投产来验证.因此急需研究海底输油管道预热计算模型满足海上油田开发的需求.对海底埋地输油管道进行了传热分析,建立了海底埋地输油管道三维物理模型,分析了海水本身自然对流换热对管道启输的影响情况.通过处理物理模型将管道启输传热模型简化为一维圆环传热模型,并进行了模拟计算和试验验证.模拟计算和实验研究对比表明:①当海水底流流速小于1.5m/s时,在此区域内海水自然对流换热对海底输油管道传热影响可以忽略不计.②海底输油管道正常矩形散热区域转换为圆环区域后其散热量基本不变,可见海底输油管道转化为一维模型是可行的.③在验证稳定状态沿程温降的过程中,发现各个测温点的绝对误差不超过0.1℃,说明该启输计算方法具有很高的置信度.     

同顺序3×n排序问题的一种方法

本文研究[1]、[2]中的一类排序问题。[3]中证明了当m≥3时同顺序m×n排序问题属于“NP完备”问题。我国数学家越民义、韩继业在[2]中给出了综合使用分支定界法和消去法的很好的结果,但因需计算下界,难免要进行大量的计算。本文在[6],[7]的基础上对一般的3×n问题提出了一种较优序的排序方法,给出最优序的一个选择定理和最优序的一种选择方法。在对几个典型例题进行实算时,应用该法极其简捷地求得了相应的最优序。     

Zn[i]的零因子图性质

交换环R的零因子图是一个简单图Γ(R),其顶点集为R的非零零因子集合D(R)*,两个不同的顶点x与y有一条边相连当且仅当xy=0。研究模n高斯整数环Zn[i]的零子图Γ(Zn[i])的直径、平面性和围长等问题,得到了比较完整的结果。     

关于正规反单Γ_N一环的讨论

对Γ_N一环(M,Γ)建立了Γ一环M,M一环Γ及环M_2=(?)的正规反单根之间的关系。Γ一环是比结合环更为广泛的代数系统,G.L.Booth讨论了反单Γ一环,而正规的反单根是反单根的一般化。对Γ_N一环(M,Γ)相应有Γ一环M,右算子环R=[Γ,M],矩阵Γ_(n,m)一环M_(m,n),M一环Γ及环M_2=(?),文[2]讨论了Γ一环M,右算子环R=[Γ,M]及矩阵Γ_(n,m)一环M_(m,n)的正规反单根之间的关系。但未讨论了Γ一环M与M一环Γ及M_2及M_2=(?)的正规反单根之间的关系。本文目的是建立Γ一环M,M一环Γ及环M_2=(?)的正规反单根之间的关系。     

燃气管道的安装及质量控制

随着国家西气东输工程的展开、天然气工程的逐步实施,燃气用埋地聚乙烯(PE)管道的安装在压力管道监督检验工作中占越来越多的分量。文中对聚乙烯(PE)燃气管道在安装监督检验中的注意事项和质量控制进行简要论述。     

关于Γ-超半群上Green关系的若干研究

考虑了文献[9]中提出的公开问题,并通过反例给出其否定的回答.在Γ-超半群中引入了弱吸收的概念,并通过举例阐述了弱吸收Γ-超半群未必是吸收的,进而解决了文献[9]中提出的另一个问题.作为Γ-超半群的推广,引入了(*,Γ)-超半群的概念,讨论了此类超半群上的Green关系.     

埋地热油管道停输后周围土壤温度场的数值模拟

为精确模拟管道周围土壤温度场,建立了埋地热油管道周围土壤温度场数学模型.在模型中,根据管外不同位置处土壤受热油管道散热影响的大小,将管外热影响区域简化为矩形并分为两部分,其中第一部分为距管外壁0.5 m内的环形烘干区域.针对该模型,编制了有限元程序计算管道周围土壤温度分布.计算结果表明,管外径426 mm、管内油温65.0℃、管道埋深处自然地温9.0℃时,矩形热影响区域的水平边界距管中心距离在13 m左右;若管道停输40 h,仅管道周围1.1 m内的土壤温度发生变化,为管道停输再启动的安全性评价提供了科学依据.