基于DDPM模型的高压管汇冲蚀磨损数值模拟

为探究考虑颗粒间相互作用的高压管汇冲蚀磨损机理，通过计算流体力学方法研究了高压管汇固液两相流的速度、压力、湍动能和湍流耗散率，通过正交试验设计25组仿真，对比分析DDPM模型和DPM模型的数值模拟结果，得到工况参数、空间夹角、颗粒特性对高压管汇冲蚀速率的影响规律。结果表明：在用CFD方法对高压管汇进行冲蚀磨损数值模拟时，DDPM模型对高压管汇岐型三通冲蚀磨损的预测精度好于DPM模型；空间夹角在60°～90°时，最大冲蚀集中在三通相贯线和相贯线两侧面；空间夹角在30°～45°时，最大冲蚀集中在三通相贯线处；随着颗粒形状系数减小，流速4 m/s到12 m/s，冲蚀速率逐渐增大，最大冲蚀速率变大1.4倍，并在流速最大时达到峰值；结论可为高压管汇结构优化和剩余服役寿命预测提供理论支撑。     

压裂泵高压排出管汇的振动特性分析及测试

为了防止压裂泵高压排出管汇在工作状态下出现剧烈振动,对其进行了有限元仿真。计算发现,高压管汇的固有频率接近压裂泵的工作频率,存在共振的危险。因此根据仿真计算得到的振型改进其约束方式,经有限元仿真分析得到改进后的结果,分析表明改进约束方式后的高压管汇,其固有频率远大于压裂泵的工作频率,有效地避开了压裂泵工作频率范围。最后通过对高压管汇的试验模态分析验证了有限元仿真计算结果,为高压管汇的防振及应用提供了依据。     

流速对弯头冲蚀率影响研究

作为非常规油气开采的重要零部件,高压管汇的寿命短问题严重地束缚了人类对能源的开发利用。据业内数据显示,自2008年到2015年发生的一系列油田安全作业事故中,有近65﹪的比例皆因高压管汇失效所致。对此,有必要对高压管汇使用寿命,失效问题做一深入研究,提高高压管汇的使用寿命对能源的开发、储层改造、增产稳产都具有重大意义。凭借ANSYS FLUENT强大的多物理场耦合模块,笔者将从流体冲蚀磨损方面对高压活动弯头进行流体动力学仿真,为相关学者提供一定的理论背景。     

多状态系统的可能可靠性分析

为进一步深入开展对系统的可能可靠性分析,克服由系统状态可能性分布难以获取、使基于可能性理论的系统可靠性分析停留在初级阶段的问题,引入最大可能剩余寿命来表征系统状态与剩余寿命之间的内在函数关系.将系统状态对应的最大可能剩余寿命定义为该状态下系统保有最大可能剩余的寿命时间,通过最大可能剩余寿命建立了系统状态可能性分布与系统寿命可能性分布之间的关系,同时引入系统状态变化的观测时刻,它是联系系统状态与对应的最大可能剩余寿命之间的函数关系变量,重新定义了多状态系统的可能可靠性函数.进而,利用系统寿命的可能性分布,避开难以入手的系统状态可能性分布,实现了对系统可能可靠性的分析,得到了系统可能可靠性的计算方法.     

用局部应力应变法估算起重机结构的寿命

本文阐述了焊接结构构件寿命估算的理论基础,分析了用名义应力法和局部应力应变法估算构件寿命的区别,指出后者优于前者。文中介绍了用局部应力应变法估算构件寿命的计算机程序编制方法;根据对抓斗桥式起重机的现场实测载荷谱,应用编制的计算机程序对起重机箱形梁进行了寿命估算。     

载荷累积频次谱最大穿越频数及其确定问题

载荷累积频次谱的形状和最大穿越频数对计算疲劳寿命有很大影响。为寻求和认识其中规律,本文分析了载荷累积频次谱的形状和最大穿越频数对计算疲劳寿命的作用效果,指出了针对具体情况区分最大穿越频数的必要性。在此基础上,提出了以累积损伤率为准则的确定最大穿越频数的设想。并对其计算实拖进行了初步探索。     

基于灰色关联的混凝土结构耐久性影响因子分析

耐久性寿命的预测是判断混凝土构件是否达到设计标准的重要参考指标．根据现有混凝土结构耐久性寿命预测理论,构件的寿命与环境湿度、温度、构件结构形式、混凝土材料的配合比、混凝土的扩散系数等有关．因此,有必要对影响结构预测寿命的各个因素进行敏感性分析,找出敏感因素,并对敏感因素的可能误差对寿命预测结果的影响程度进行评估,以保证按照既有模型进行寿命预测结果的可靠性和准确性．应用灰色关联理论,根据上述各参数与变形之间的相似或相异程度,对它们进行了关联分析,对各影响因子的影响程度进行了量化．     

快速调峰锅炉汽包寿命的断裂力学方法

在锅炉的安全性评定和寿命分析时,从锅炉设备构件存在缺陷这一实际情况出发,以断裂力学的观点和方法建立适用于快速调峰锅炉汽包的安全性评定和缺陷疲劳扩展寿命估算的方法,并应用这些规律对裂纹体进行实例断裂分析和缺陷评定,以确保设备构件在使用期间的安全可靠性.     

车辆火灾作用下桥梁风险概率评估方法

基于易损性分析及危险性分析,提出了桥梁在车辆火灾作用下风险概率的数值计算方法.依据车辆火灾事故的统计数据,利用最大熵原理估计出了最大热释放速率的概率密度函数.提出了基于RSM-MCS的桥梁构件易损性分析方法,并通过对结构体系、构件相关性及体系损伤准则的进一步研究给出了结构体系易损性的分析方法.以一座简支梁桥为例,利用该方法对不同损伤等级下的风险概率进行了计算分析.结果表明:利用文中方法可以对桥梁的抗火性能进行有效评价.     

冻融后预应力混凝土受弯构件最大裂缝宽度研究

试验研究了5根预应力钢筋混凝土受弯试件经历不同冻融次数后的力学性能. 通过对实验过程的分析及得到的荷载-挠度曲线,研究遭受冻融作用后预应力混凝土受弯构件使用阶段最大裂缝宽度随冻融次数的变化规律,参考规范法,将试验得到的最大裂缝宽度值与理论计算值进行对比,从而建立反映冻融影响的预应力混凝土受弯构件的最大裂缝宽度计算公式,在计算遭受冻融作用后的预应力混凝土受弯构件的最大裂缝宽度时,受力特征系数取1. 8更为合适. 这一结果为我国寒区的预应力混凝土结构的变形验算提供了参考.     

正交异性桥面板典型焊接接头应力强度因子修正公式

正交异性桥面板应用广泛,其焊接接头的疲劳破坏是导致桥面板结构失效最主要的原因。采用断裂力学的方法评价正交异性桥面板典型焊接接头的疲劳性能是工程领域主要的研究方法,但已有的应力强度因子公式存在精度不高、疲劳寿命预测不准等问题。以Baik等学者提出的应力强度因子公式为基础,修正了原有公式的物理概念;并通过回归有限元模型中的数据,得到了修正的应力强度因子计算公式。经与现有试验研究结果的比较,验证了修正公式在焊接接头疲劳寿命预测上的可靠性;并证明了其在正交异性桥面板工程中的应用价值。     

新型装配整体式梁板节点受力性能试验研究

为解决现在预制装配式混凝土结构中叠合楼板技术中存在的成本过高、节点连接处受力薄弱、整体性差等问题,提出一种刚接全边界整体预制楼板,并采用环氧树脂涂抹连接处的新型装配整体式梁板节点。针对本文提出的一种新型装配整体式梁板节点悬臂端进行单调静力加载试验,记录了其受力变化过程和破坏特征,获取各梁板节点试件的承载能力、荷载-受拉面筋应变曲线等力学性能。试验结果表明：未经过接缝处理的装配式梁板节点构件表现为弯剪破坏和沿叠合面剪切破坏,而采用本文中涂抹环氧树脂进行连接处理的装配整体式梁板节点试件则表现为受弯破坏。此外,进过接缝处理的装配式梁板节点试件具有较高承载力。这说明,采用本文中涂抹环氧树脂进行连接处理的装配整体式梁板节点试件可以使新旧混凝土更好地形成一个整体而工作。     

火焰喷熔涂层与焊接接头性能研究

采用Ni60A合金粉末对Q235B钢十字焊接接头进行了喷熔修形处理．通过对涂层和焊缝的金相、扫描电镜、能谱等分析,研究了涂层与基体间的冶金结合情况,发现涂层组织致密、非金属夹杂物少、孔隙率低,与基体实现了良好的冶金结合．喷熔涂层本身的强度直接影响着十字焊接接头低周疲劳强度的大小．为此,通过有限元模拟和拉伸试验测定了涂层的抗开裂力值的大小．结果表明：当应力值为350MPa时涂层开裂,说明涂层自身强度较高．在应力比为0．1、平均应力为186MPa的情况下,喷熔接头的低周疲劳寿命均超过13000周次以上,并且断裂位置均在母材．     

30CrMnSiA钢焊接接头疲劳特性研究

针对某型机部件焊接区连接模拟件开展了疲劳特性研究。首先通过静力试验机测试试验件的极限强度,确定试验件的薄弱部位。然后利用MTS疲劳试验机测试试验件的疲劳特性。试验结果显示,试验件在应力水平87 MPa时的疲劳寿命为106。试验件破坏位置均发生在缺口处。对断口采用扫描电子显微镜进行观测,分析了影响疲劳寿命的因素。该试验结果为部件结构设计的修正提供了依据。     

焊接接头工作应力的边界元分析

本文采用弹性力学平面问题的边界元计算程序,对几种典型焊接接头的工作应力分布形态以及应力集中系数K_T进行了计算,并考察了接头几何参数对K_T的影响,为接头形式的选择与合理设计提供了参考依据。计算结果表明,十字接头焊趾部位的最大应力位于焊趾附近焊缝一侧的表面。当几何参数相同时,几种接头焊趾应力集中系数由小到大的次序为:丁字接头,十字接头联系焊缝,十字接头工作焊缝,搭接接头。同时还简要讨论了用边界元法进行焊接接头应力分析的有效性。     

型钢混凝土转换节点的抗剪性能

通过对连续型钢混凝土梁式转换层结构模型的两种加载方式进行拟静力试验,对比分析了型钢混凝土转换节点与柱不带轴压力型钢混凝土框架节点的抗震特性,得到了区别于普通框架节点的转换节点破坏机制、耗能能力、强度退化等.建立有限元模型,进一步对比分析,证明了转换节点在地震作用下的受力特性符合节点斜压杆机理,建立了型钢混凝土节点抗剪受力模型.     

节理对采动覆岩断裂边界影响的研究

探讨了采动覆岩断裂边界形成的力学原理及特征，研究了岩体中的初始节理对采动覆岩断裂边界的控制作用，建立了节理端部附近的最大切向应力值和节理开裂的力学条件，分析了节理对断裂边界的影响规律，并利用实验进行了验证，与实验结果相吻合。     

岩体节理到脆性断层的形成过程

根据室内的断裂力学实验结果,对含结构面（节理,裂隙）的岩体,分别分析了其含一组节理,雁行节理,共轭节理等3种情况在受力作用下的变形破坏发展过程过程,结果表明：外力作用下的岩体,其所含的结构面将最终沿接近主应力轴的方向扩展,延伸,破坏,最后结合广东某些地区的地震断层实际资料的分析,认为地壳浅层内某些大规模的脆性断层的形成与上述焦点结构面的岩体扩展,破坏过程基本吻合。     

钢筋混凝土梁柱节点抗剪强度计算模型

对3个常用的节点核心区抗剪强度计算模型进行介绍和分析.计算结果表明：3个模型的理论计算结果的离散度较大,与试验结果不能很好地吻合.在斜压杆-桁架模型基础上,同时考虑开裂后混凝土强度软化和高强混凝土修正系数,得到一个改进的节点核心区抗剪强度计算模型.改进模型的计算结果与试验结果很接近,离散度小,且偏于安全,适用于普通混凝土节点及高强混凝土节点的极限抗剪强度计算.     

钢网架螺栓球节点用高强螺栓的缺口效应分析

在悬挂吊车作用下,螺栓球节点网架的疲劳主要表现为节点的疲劳,而节点的疲劳关键是高强螺栓的疲劳．在影响高强螺栓疲劳性能的众多因素中,应力集中是其发生疲劳断裂的主要原因之一．本文从缺口效应出发,分析了高强螺栓疲劳裂纹的开展．并建立有限元模型,针对钢网架螺栓球节点常用的8种高强螺栓规格进行了单缺口应力集中分析．得到相应的应力集中系数,同时分析了螺纹牙根圆角半径对应力集中的影响,并提出了降低螺纹疲劳缺口敏感性的一些措施,为进一步以热点应力幅建立螺栓球网架疲劳设计方法奠定了基础．