扣入式止屈器止屈机理研究

文中分别采用试验方法和有限元模拟的方法分析了不同尺寸、材料及初始缺陷的扣入式止屈器对管道屈曲的止屈效果,并得到了平行穿越及U型穿越两种穿越模式.在此基础上,文中还应用有限元方法研究了扣入式止屈器尺寸、材料及初始偏心缺陷对管道屈曲穿越扣入式止屈器模式及压力的影响,论证了管道屈曲分别随着扣入式止屈器长度及厚度的增加逐渐由平行穿越变为U型穿越,且穿越压力分别随着扣入式止屈器长度及厚度的增大而增大,并最终均趋于稳定;当扣入式止屈器材料屈服应力小的时候管道屈曲平行穿越扣入式止屈器,随着止屈器材料屈服应力的增大逐渐变为U型穿越,且穿越压力随之增大;管道的初始偏心缺陷使得管道屈曲更容易穿越扣入式止屈器,故应在制造及安装运营期间严格控制管道的偏心缺陷.     

扭矩与外压联合作用下海底管道的屈曲研究

针对海底管道在铺设和服役期间受到扭矩与外压联合作用发生屈曲的问题,进行缩比尺管道实验和有限元建模分析,对管道的变形和压溃规律进行研究．以缩尺比管道实验为基础,利用ABAQUS有限元软件,对实验管件在扭矩与外压联合作用下的压溃破坏进行模拟,并与实验结果进行对比,验证模型的可靠性．基于有限元分析,研究了扭矩和外压联合作用下管道的截面变形和承载极限．研究结果表明,管道受扭矩作用时,管道截面椭圆度与扭矩是近似指数相关,扭矩较小时,截面无明显变形;当扭矩接近扭矩承载极限时,椭圆度剧增.管道受扭矩和外压联合作用时外压对管道变形影响更大,管道的破坏以压溃屈曲为主,截面为“哑铃状”．管道椭圆度缺陷越大,外压承载极限越小;管道承受的扭矩载荷越大外压承载极限越小;得到了扭矩与外压承载极限的无量纲关系曲线,此关系不受椭圆度影响,扭矩越大外压承载极限的下降速率越大;建议海底管道设计扭矩不超过扭矩承载极限值的70%,以提升管道在扭矩与外压联合作用下的安全性．P-T路径比T-P路径更危险,载荷路径引起的管道承载极限差异在10%以内,椭圆度会降低载荷路径的影响差异．     

大型空间刚架结构系统可靠性分析的实用方法

导出了大型空间刚架结构系统变量相关的计算公式；根据大型空间刚架结构系统层次性特点，提出了系统串联组合分析法，并进行了比较计算，验证了方法的有效性和可靠性。