浮式液化天然气生产储卸装置重气泄漏扩散模拟分析

为了研究浮式液化天然气（FLNG）生产储卸装置的甲板上部区域储罐发生泄漏后的扩散后果,建立了FLNG装置甲板上部区域的泄漏扩散模型,并利用计算流体力学（CFD）技术对其进行了液化天然气（LNG）重气泄漏的扩散模拟,得到了扩散后的区域影响结果,模拟结果满足重气扩散过程的堆积理论和低压卷吸理论．结果表明：该模型和模拟方法能够在一定程度上反映LNG泄漏扩散的真实物理情况,当离生活区最远储罐的前表面发生泄漏后,其泄漏范围不会扩散到生活区,对生活区没有影响;而当位于FLNG中部附近的储罐前表面发生泄漏后,在动力区建筑物的影响下,生活区背风处会形成低压空腔区,且该区域的LNG浓度较高．     

LNG加气站用低温液体贮罐的定期检验

LNG低温液体贮罐的定期检验依照《特种设备安全法》以及TSG 21—2016（固定式压力容器安全技术监察规程）的规定,结合低温液体贮罐的结构特点及损伤模式,设定检验要点,制定检验方案。基于此,以一台LNG加气站内使用的低温液体贮罐为例,进行了定期检验及分析,总结出该LNG站低温液体贮罐的安全状况等级及检验周期,对同类型低温压力容器的定期检验具有参考意义。     

自制横波实验（演示）器——关于学生探究性物理实验教学的尝试

《机械振动和机械波》是高中一年级物理教学中的重点章节。机械波的概念是该章的难点。如何帮助学生建立波的概念．正确掌握波动的形成以及波动的规律。是教学过程中困扰物理教师的“历史”问题。在以往的教学过程中。横波的概念多采用模型类教具（如横波、纵波演示器），这类教具采用的是机械传动装置，只能在表面上模拟波的表象，并不能帮助学生把波的表现形式与波传播的实质联系起，甚至在学生深入探究实验时由于模型的机械构造导致对波传播的误解。随着多媒体技术的应用推广，许多物理实验包括波动实验，都能通过软件虚拟（模拟）进行，确实很理想化、很方便、也很美观。然而在中学物理教学中只能起辅助教学的作用，如果过分依赖和渲染，会误导学生。以为物理实验只能在电脑上实现。所以笔者认为物理实验通过软件虚拟（模拟）进行，只能作为常规实验的补充。基于上述考虑，笔者总结多年实验教学经验，尝试设计了一套横波实验（演示）器。通过在实际课堂教学上的推广应用取得了良好的教学效果．下面就将这一波动实验（演示）器的结构，制作方法及使用说明简单介绍一下．希望能在物理实验教学的同行中起到抛砖引玉的效果．     

鲣鱼蒸煮与冷却的数学模型的建立和评价

建立和验证了用于模拟鲣鱼罐头的蒸煮和冷却的动力模型。主要运用有限元法（FEM）和有限差分法（FDM）对鲣鱼进行模块化划分,监控记录鲣鱼蒸煮与冷却过程中的温度和性状的变化,结合数学方法模拟鲣鱼蒸煮与冷却过程中规律性,通过对实验数据和生产数据进行收集处理,对该模型进行测试。结果证明模拟结果与实验结果得到良好的契合。     

基于组合模型对我国能源消费的预测

鉴于我国能源消费系统的复杂性及非线性特征,本文分别采用神经网络和时间序列两种方法建立我国能源消费总量的单项预测模型,并对各模型进行了检验,模型的检验结果表明建立的模型可以作为预测未来能源消费量的有效工具。根据标准差法对各模型的结果进行权重分配,建立我国能源消费的组合预测模型,组合预测模型既克服单一模型的缺陷,又提高了预测精度,之后应用此模型对我国未来六年的能源消费进行预测,2015年我国能源消费总量将会达到41.9亿吨标准煤。     

基于灰色BP神经网络的混凝土连续刚构桥应力预测

为了对混凝土连续刚构桥施工过程中的应力进行控制与预测,保证桥梁施工的安全,根据灰色理论和BP神经网络建立了灰色BP神经网络应力预测模型GNNM（1,1）．以贵阳花溪特大公路刚构桥施工过程实测应力为输入数据,对模型GNNM（1,1）进行训练,得到了应力预测值．该预测值与检验值的相对误差在3％以内,表明GNNM（1,1）模型的预测精度高,可以对混凝土连续刚构桥施工进行短期应力预测,同时,对大桥应力控制及安全施工具有一定的参考价值．     

应用组合模型对我国能源消费的预测

鉴于我国能源消费系统的复杂性及非线性特征,分别采用神经网络和时间序列两种方法建立我国能源消费总量的单项预测模型,并对各模型进行了检验,模型的检验结果表明建立的模型可以作为预测未来能源消费量的有效工具.根据标准差法对各模型的结果进行权重分配,建立我国能源消费的组合预测模型,组合预测模型既克服单一模型的缺陷,又提高了预测精度,之后应用此模型对我国未来六年的能源消费进行预测,2015年我国能源消费总量将会达到41.9亿吨标准煤.     

清香型优质烟叶物理特性指标预测分析

探究清香型优质烟叶物理特性指标与生态因子间的定量关系,构建物理特性指标预测模型。选择云南省玉溪市2019-2020年优质烟叶的物理特性指标数据与生态数据（气象、土壤和海拔）,建立多元线性统计预测模型与BP神经网络预测模型,并分析各生态因子对烟叶物理特性指标的相对贡献率;利用均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）与归一化均方根误差（Normalized Root Mean Square Error,NRMSE）对两种预测模型模拟效果进行检验分析。结果显示,气象因子平均相对贡献率明显高于土壤、海拔的相对贡献率,气象因子对清香型优质烟叶物理特性指标尤为重要;统计预测模型的RMSE、NRMSE值均高于神经网络预测模型,神经网络预测模型预测准确性更高。利用统计方法与神经网络构建物理特性指标预测模型,可以为不同生态条件下提升烟叶品质、促进烟叶品质评价智能精准化提供一定的科学理论依据。     

液化天然气泄漏的事故树分析

 液化天然气（LNG）作为当今世界增长最快的清洁能源，在中国得到越来越广泛的应用，但在储存过程中，一旦发生泄漏将会导致重大事故。为保证清洁能源的生产和应用，LNG泄漏后的模型和扩散后的危害研究已得到广泛的关注。事故树分析是一种表示与导致灾害事故有关的各种因素因果关系和逻辑关系的分析法，具有直观、全面、有效等优点。目前利用事故树分析法对LNG的泄漏还缺乏系统性研究。本文采用最小割集法对引起LNG泄漏的因素进行系统分析，定量确定了影响因素的顺序，结果表明，罐体和管路的失效以及人为因素是导致LNG泄露的主要因素。从此入手加强防范，必能提高LNG安全工作的水平，必能确保其储存的安全性、运行可靠性以及安全对策的准确性提供了可靠的理论依据。     

液化天然气输送水锤模拟分析

当LNG从船舱输送到接收站储罐内时,由于管道流量大,管径大以及LNG本身的低温性质,使得LNG卸船管道内的瞬变流现象时有发生,严重影响着LNG输送的安全运行.针对利用特征线法(MOC)建立的LNG卸船管道系统计算模型,利用文献中的LNG压力实验数据进行验证.模拟计算结果可以很好地得出管道发生瞬变流时最大的升压值(第一个压力波),且模拟值与实验结果吻合较好.所以该模型具有正确性和准确性.     

LNG储罐内翻滚模型及翻滚现象的数值模拟研究

LNG的翻滚现象是LNG安全储存的重大隐患。目前对LNG储罐内翻滚发生的机理及过程还缺乏深入的研究。建立了LNG储罐内翻滚的物理模型和数学模型,并利用Fluent软件对密度差为0.5 kg/m3的5 000 m3储罐进行了数值模拟,清楚演示了储罐内发生翻滚的过程。研究表明:在重力的作用下,储罐内不同分层间由于密度差的存在,分层间的LNG会发生剧烈混合现象,即翻滚。通过模拟计算和分析,可以为储罐设计和实际生产操作提供依据。     

神经网络与响应面法相结合分析既有混凝土桥梁的可靠性

响应面有限元的可靠度计算是采用有限元数值模拟来解决功能函数不能明确表示的结构可靠度计算问题的一类方法,对于大型复杂结构的可靠度分析有重要的意义.提出了基于BP神经网络与响应面法相结合的结构可靠度计算的几何分析方法,通过得出的可靠指标对一座既有桥梁进行了可靠性分析.数值试验表明,该方法建立的神经网络模型可以很好地拟合真实的极限状态函数,在既有桥梁可靠性分析中具有广阔的应用前景.     

低能小型医用回旋加速器谐振腔的有限元分析

应用有限元方法分析了一台小型医用回旋加速器的谐振腔.以PC机为平台,采用ANSYS软件进行建模,对腔体的谐振频率、空载品质因数进行了研究,探讨了微调电容间距、网格剖分精度以及建模方法对计算结果的影响.回旋加速器谐振腔不是一个严格的封闭腔体,结构复杂.为减少计算量,根据其物理特性对腔体做了封闭处理,研究发现,这一简化的模型对计算精度的影响不大.计算结果和实际测量结果的误差在工程允许的范围之内,表明基于有限元的软件能够很好地计算类似回旋加速器高频谐振腔这样具有复杂边界的腔体结构,可用于加速器的物理设计及工程设计.     

电渣炉夹具感应加热的有限元数值模拟

采用有限元分析法和ANSYS软件,引入复矢量磁位,推导了感应加热有限元模拟的数学模型.讨论了感应加热有限元分析中温度场与电磁场耦合、工件材料物理参数的温度依赖性等关键技术问题的处理方法.分析了电渣炉夹具的感应加热过程,得到了夹具的温度分布状况以及温度随时间的变化规律.结果表明:温度的最大值主要集中在夹具的表层,且心部几乎未加热,其数值模拟结果与工程实际应用工况基本一致.     

国内首座CFRP索斜拉桥荷载试验及有限元建模

介绍了国内首座CFRP索斜拉桥荷载试验,建立了该桥基于梁壳杆单元的有限元分析模型,进行结构有限元模拟,并与实测结果进行了对比分析.分析结果表明,基于所建模型的结构静力学分析结果与试验结果基本吻合,该模型可用于CFRP索斜拉桥结构的静力学分析.同时,荷载试验结果表明,国内首座CFRP索斜拉桥结构在役刚度和承载能力符合设计要求,整体工作性能良好.文中试验及其相关分析结果可为CFRP新型缆索材料在桥梁工程中的进一步推广应用提供参考依据.     

基于Solidworks Simulation码垛机械手末端执行器导杆静力学分析

文章利用SolidWorks建立码垛机械手末端执行器三维设计模型,并直接应用SolidWorks软件中的SolidWorks Simulation分析计算模块对码垛机械手末端执行器抓手导杆进行了有限元静力学分析计算,验证了采用SolidWorks建立三维数学模型,直接应用SolidWorks软件中的SolidWorksSimulation插件模块进行机械构件的有限元分析计算方法和步骤的正确性,有效避免了其它三维设计建模软件与分析计算软件之间的双项转换操作和数据转换缺陷等问题,对相关工程技术人员具有一定参考价值,并提供了一种实用的分析计算方法。     

高分辨率卫星影像物理模型与有理函数模型转换

高分辨率卫星遥感影像的物理模型描述影像与地面之间的严格几何成像关系,其参数具有可理解的物理意义,但其形式复杂且与传感器类型相关,出于技术保密其物理参数通常不被提供。有理函数模型作为通用传感器模型,解决了物理模型的缺陷,但缺点是其参数不具有可理解性。因此,拟以Quickbird立体影像为例,研究物理模型和有理函数模型的转换,以综合利用两者的优点。研究结果表明,从物理模型得到的有理函数模型,具有与物理模型相近的精度,这与已有研究结果一致;从有理函数模型可以在一定假设条件上恢复重建严格物理模型,恢复的严格物理模型的定位精度不受假设条件影响。     

LNG冷能利用与废旧橡胶低温粉碎的集成优化

为降低废旧橡胶低温粉碎生产精细胶粉的能耗,提出了集成利用LNG冷能的废旧橡胶液氮低温粉碎法和低温氮气粉碎法的模型,研究结果表明：⑴ 空分装置利用LNG冷能,可将液氮等液体空分产品的生产能耗降低60.2％,利用LNG冷能可节省用电244.3kW•h/t,冷能利用的火用效率达到60.7％,可为废旧橡胶低温粉碎装置提供廉价的液氮;⑵ 如果紧临LNG接收站建立废旧低温粉碎装置,直接空分副产的氮气和LNG冷能生产低温氮气用于废旧橡胶的冷冻和粉碎,相对空气涡轮膨胀机制冷法,利用1.0t LNG携带的冷能可节省用电342.9kWh,冷能利用的火用效率为63.4％。     

基于SiPESC的千万节点规模FEM可视化系统设计与实现

实现了千万节点规模的有限元模型高效率可视化系统,提出了相关算法、数据结构、关键技术与软件设计方案.研发工作通过分析三维有限元模型特点,在SiPESC.POST通用有限元模型可视化系统基础上,提出了基于拓扑结构的内部单元剔除技术与精化数据结构,并基于VBO快速显示技术,实现了千万节点规模有限元模型流畅显示.通过与多个大型商业有限元软件系统对比,展示了该系统在可视化效率及大规模问题适用性方面的优越性.