用J积分对含穿透裂纹碳钢管道进行断裂分析

通过对6根管试样的试验研究和理论分析,确定了含穿透裂纹20#钢管道J积分和JR阻力曲线的计算方法,使得应用J积分理论对含穿透裂纹碳钢管道进行断裂分析得以实现.     

含周向裂纹管道在非对称弯矩组合载荷作用下塑性极限载荷分析

根据净截面垮塌准则,分别求出了含埋藏裂纹、外表面裂纹、内表面裂纹、穿透裂纹管道在非对称弯矩、内压及轴力三种载荷共同作用时的塑性极限载荷计算公式,并给出了穿透裂纹在纯弯曲时中性轴圆心角和无量纲弯矩系数随裂纹偏离角的变化情况。所给出的计算公式可用于管道安全评价。     

含表面缺口复合材料层压板起裂的研究

本文根据广义剪滞理论，利用最小势能原理计算了含表面缺口复合材料层压板各点的应力状态．在此基础上、根据Ｔｓａｉ—Ｈｉｌｌ淮则预测了表面缺口起裂的载荷值，并讨论了该值与表面缺口的宽度、缺口前缘板层的铺设方向、缺口形式之间的关系．结论是有意义的．并为复合材料层压板的设计和使用提供了有效的理论依据．     

基于XFEM的岩体卸荷过程裂纹起裂扩展规律研究

地下和边坡工程开挖常涉及岩体卸荷问题,采用ABAQUS软件中的扩展有限单元法(extended finite element method,XFEM)对开挖卸荷过程岩体内部裂纹的起裂扩展进行了模拟,通过计算裂纹尖端应力强度因子研究了其起裂特征,并探讨了起裂影响因素,通过记录裂纹扩展形态研究了其动态演化模式.结果表明,卸荷过程中卸荷速率越快,裂纹长度越长,倾角越大,其起裂越容易;并且裂纹面受到的正应力不断减小,剪应力不断增大,裂纹扩展主要由剪应力控制,这与理论分析结果一致.裂纹最终扩展演化形态也与物理试验相近,充分表明运用扩展有限单元法研究岩体裂纹问题的可靠性.     

高压水载荷下煤体裂缝的起裂判据及延展规律

为对水力压裂煤体裂缝的起裂判据作定量计算,根据弹性力学理论,分析了注水钻孔周围的应力状态,给出了水平和垂直裂缝产生时注水压力的计算模型;探讨了裂缝扩展的方向以及其扩展所需要的泵注压力;采用自制的高水载荷下煤体裂隙生成及延展模拟装置在实验室模拟了不同围压和轴压加载下条件下煤体起裂的临界注水压力及裂隙生成和延展的方向.实验研究表明:泵注压力克服最小主应力与煤体的抗拉强度之和时,煤体开始破裂;裂隙总是沿着最大主应力的方向发展.实验模拟结果和理论分析相吻合.     

页岩气水平井井壁裂缝起裂力学行为研究

为了弄清层状页岩各向异性对井壁裂缝起裂力学行为的影响,以四川盆地下志留系龙马溪页岩为研究对象,开展了不同角度下页岩单轴压缩和巴西劈裂实验,明确了页岩弹性和抗张强度各向异性特征,建立了考虑页岩各向异性的水平井井壁裂缝起裂力学模型,并分析了不同因素影响下井壁裂缝起裂规律。结果表明：弹性模量各向异性、地应力比值、抗张强度各向异性和孔隙压力对裂缝起裂压力影响显著,而泊松比各向异性影响较小;弹性模量各向异性、地应力比值对裂缝起裂位置和起裂倾角影响显著,而泊松比各向异性、抗张强度各向异性和孔隙压力的影响较小;井壁裂缝起裂力学行为与井眼方位密切相关,当井眼方位靠近最大或最小水平主应力方向时,井壁裂缝起裂力学行为差异随井眼方位的变化较小;当井眼方位同时远离最大和最小水平主应力方向时,井壁裂缝起裂力学行为差异随井眼方位的变化较大。研究结果可为页岩气水平井钻井井漏预防和水力压裂设计提供理论依据和参考。     

基于裂纹尖端张开角含轴向穿透裂纹X80管道极限压力预测

准确预测含轴向穿透裂纹管道极限压力对其安全运行具有重要意义,但现有极限压力预测模型已不满足高韧性、高强度X80管道的评定需求。对含轴向穿透裂纹X80管道极限压力进行研究,建立含轴向穿透裂纹X80管道壳单元与三维实体单元数值模型,应用壳单元模型替代三维实体单元模型以简化分析过程并提高计算效率。基于含裂纹管道壳单元模型,选用临界裂纹尖端张开角作为断裂参量,分析初始裂纹长度、检测单元长度、管道壁厚等不同因素对极限压力的影响,提出极限压力预测修正模型。将基于修正模型的管道爆破压力预测结果与试验测试结果进行对比分析。结果表明,初始裂纹长度与极限压力呈负相关关系;而检测单元长度和管道壁厚与极限压力呈正相关关系,且壁厚与极限压力基本呈近线性关系;三者均对极限压力具有较为显著的影响。该模型具有更高的准确性,可用于高韧性、高强度薄壁X80管道的止裂设计。     

弹塑性材料动态起裂止裂和裂纹稳态扩展轨迹的试验研究

利用一维试验原理，在冲击拉伸试验装置上实现了周边切口短圆柱试件的动态起裂和动态止裂试验，利用止裂试验中不同的裂纹止裂长度△a和止裂点处的总体柔度，拟合一标定曲线，根据P^-δ曲线上每一点的总体柔度由标定曲线来确定裂纹的稳态扩展轨迹，从而得到裂纹的扩展速度。     

含周向裂纹管道在非对称弯矩组合载荷作用下塑性极限载荷分析

根据净截面垮塌准则 ,分别求出了含埋藏裂纹、外表面裂纹、内表面裂纹、穿透裂纹管道在非对称弯矩、内压及轴力三种载荷共同作用时的塑性极限载荷计算公式 ,并给出了穿透裂纹在纯弯曲时中性轴圆心角和无量纲弯矩系数随裂纹偏离角的变化情况。所给出的计算公式可用于管道安全评价。     

对在用含未焊透缺陷工业压力管道的安全评估

在用工业压力管道的使用状况,不可能对所有含超标未焊透缺陷的压力管道进行更换或返修,因此,针对工业压力管道的结构及受载特点,建立科学而适用的压力管道缺陷评定规范,对压力管道未焊透缺陷进行安全评定,具有重要的理论意义和实用价值。在《在用压力管道定期检验规程》的基础上,应用针对未焊透缺陷的在用工业压力管道安全评定方法。     

含裂纹有限板裂纹面混合边值问题的积分方程解法

本文采用弹性力学叠加原理,把含裂纹板问题分解为两个无限平板叠加,前者在原外部边界上作用以虚拟的的分布力;后者为含线裂纹无限平板,在某裂纹表面上作用以虚拟载荷;两者叠加后满足所有边界条件.建立了 Fredholm 积分方程组,通过数值求解,求得有限板含裂纹混合边值问题的应力强度因子.     

推导电势与场强关系的一种新方法

电势和场强的关系是电磁学中的一个重要内容。本文给出了推导电势与场强关系式的几何方法,以便使学生更深刻地理解电势与场强的莫系。     

桩基质量检测分析方法

针对桩基超声波检测分析中常用的概率统计法和PSD判别法存在的主要问题，提出了应用概率论的逆概率原理分离缺陷信息与干扰异常的新方法，试验研究的对比结果表明，逆概率法与概率统计法和PDS判别法相比，判据明确，只要选择合适的先验信息，就能在干扰背景下分离超声波曲线中的有用强弱信息；此外，还不易引起缺陷漏判，在桩基混凝上质量检测中，是一种行之有效的解释分析方法．     

导出化学势的简明方法

本文从均匀单质的开放体系出发,简单而有效地导出了化学势,然后将其运用到闭合体系和体系的化学平衡中去,并对在各种限定条件下的化学平衡方程进行了讨论。     

用于皮电检测的低噪声放大器的设计与仿真

根据皮肤电位的电特性 ,设计出一种低噪声放大器 ,并计算和分析了这种放大器的噪声因子 ,计算和分析结果表明该放大器是能够用于检测皮电信号的低噪声放大器 .     

对称应力循环下裂纹萌生与止裂的缺口疲劳极限预测

实际工程材料不可能无限分割而在任意小尺度上满足均匀、连续、各向同性的要求.本文借助断裂单元的概念规定断裂力学适用的最小材料尺度,并取其上应力的平均值进行计算,得到了修正的缺口根部应力及应力强度因子表述式.在此基础上,根椐已有假设,推导得出对称应力循环下裂纹萌生与止裂的缺口疲劳极限预测式.预测值与实验值基本吻合.     

滑坡潜在灾害强度的厘定

本文根据滑坡的自然属性和社会属性，提出了滑坡潜在灾害强度这个概念及其计算公式；对滑坡级别、客体总量及抗灾能力作了界定；讨论了公式应用中的有关问题。     

新型蓄电池容量检测设备的研究

采用开关电源及末级恒流源方案，研制成３ＡＨ及以下密封镉镍电池容量的检测设备。具有体积小，发热少，可靠性和稳流精度高，负载瞬态响应能力强等特点     

一种新的检测幽门螺旋杆菌的方法

上海新华医院发展了~(15)N同位素示踪检测幽门螺旋杆菌的新方法,此法灵敏、无损、无放射性,但是~(15)N原子丰度的测定是由昂贵的质谱仪来进行。目前医院中很难使用这类大型精密仪器来作测量。N-130Ⅱ型~(15)N同位素光谱分析仪首次替代质谱仪用于幽门螺杆菌的检测,这一新的测试手段获得了成功。文章介绍了测量方法,光谱仪器,并且给出了实测结果。以质谱值作为标准,光谱法的测量相对误差小于1％,光谱仪较质谱仪大大便宜。