GIS管线支架结构强度分析

本文结合变电站中的GIS长母线管道支架常用结构形式,运用经典力学方法对管道支架进行强度分析,推导出支架强度的影响因素,并对常用支架结构进行了优化。     

基于ANSYS的椭圆封头接管结构的安全评定

目的 对椭圆封头接管结构进行安全评定,并给出改进结构.方法 采用材料力学方法计算结构的附加载荷;采用有限元方法建立结构应力计算模型,应用ANSYS软件进行计算;根据应力分类概念和分析设计原理进行安全评定.结果 得到了结构所受的附加载荷和接管区的详尽应力场.给出了强度评定结果.结论 原结构设计不能满足强度要求,需改进.     

石油射孔枪枪体结构优化设计

在石油射孔枪结构设计中引入优化设计技术。应用ANSYS的APDL参数化语言对射孔枪盲孔的直径、深度和枪体壁厚进行优化设计,得到了在满足使用要求条件下的最小壁厚。并在此基础上,研究了盲孔直径及深度对射孔枪强度的影响。结果表明,随着盲孔深度的增加,射孔枪枪体盲孔部位的等效应力增长显著,盲孔深度对射孔枪的强度有着很大的影响,而盲孔直径对强度的影响较小。     

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。     

带腐蚀缺陷的架空输油管道抗震完整性分析

针对输油管道腐蚀后承载能力降低的问题,文章以ASME B31G标准为依据,利用断裂力学方法计算了带有腐蚀缺陷管道的剩余强度,并利用有限元软件ADINA建立了不同腐蚀深度、不同腐蚀位置以及不同场地上的输油管道的有限元模型,并进行了地震响应分析。分析结果表明:随着腐蚀深度的增加,管道抗震完整性降低,且当腐蚀深度超过管道壁厚的20%时,必须进行强度修复;管道外部的腐蚀缺陷比内部的对管道抗震完整性影响更显著;带有相同缺陷的管道,在Ⅱ类和Ⅲ类场地上抗震完整性较好,在Ⅰ类场地上抗震完整性最差。     

关于公路工程结构实体混凝土强度检测与评定方法的思考与建议

介绍了公路工程常用的混凝土强度检测方法的相互关系,分析了《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1)在结构实体强度评定方法方面的不足,阐述了公路行业普遍使用室内标养试块强度评定结构实体强度的做法所存在的不合理之处,提出了在《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1)现有的室内标养试块强度评定方法之外,增加采用制作同条件养护试块或利用室内标养试块强度换算得到同条件养护试块抗压强度后进而对实体结构混凝土强度进行评定的建议。     

机坪输油管道荷载附加应力分析

应用ABAQUS有限元软件,考虑管土相互作用,建立并验证了管道结构有限元分析模型.应用该模型,分析了管周附加应力的分布特征,计算了飞机、施工重型车辆和压路机荷载作用下,管道附加应力及其引起的管道结构应力和变形随管道埋深的变化规律.结果表明:不同管道埋深对应的管周附加应力在管顶至管两侧60°的范围内有显著差异,且该范围内附加应力近似呈抛物线分布.即使管道埋深小至1倍管径时,飞机荷载和施工重型车辆荷载引起的管道结构应力和变形仍远小于容许值,而压路机高振幅振动压应力引起的管道结构应力达到管道强度失效的临界标准,是管道承受的最不利外荷载类型,对管道埋深有重要影响.     

对预应力空心桥墩混凝土强度评价方法的探讨

混凝土强度是评定混凝土结构受力性能和耐久性的关键因素之一，也是评定结构工作性能的主要参数。为了判定某铁路桥梁预应力空心桥墩混凝土劣化程度，分别采用回弹法、超声回弹综合法和钻芯法对墩身预应力空心拼块混凝土强度进行检测，推定长龄期混凝土强度值来评定空心墩混凝土强度，并对3种评定方法进行了对比探讨，为类似结构的混凝土强度评定给出最优方案，给桥梁的维修加固提供依据。     

油气管道剩余强度评价方法适用性研究

利用ASME B31G Modified评价准则、BS7910评价准则、SHELL92评价准则、DNV RP F101评价准则、PCORRC评价准则这五种剩余强度评价准则对不同钢级油气管道进行剩余强度的计算,并与爆破压力进行对比分析,考察其保守性和准确性.结果表明:随着缺陷深度和缺陷长度的增加,预测剩余强度呈减小的趋势,缺陷长度出现临界值;随着钢材强度的增加,用不同方法计算的流变应力之间的差值逐渐减小;ASME B31G Modified评价准则适合于低强度钢的安全评定,PCORRC评价准则适合于中强度钢的安全评定,SHELL92评价准则适合于高强度钢的安全评定;DNV RP F101评价准则绝对误差平均值和相对误差平均值最小,SHELL92评价准则绝对误差平均值和相对误差平均值最大.所得结论对于油气管道剩余强度预测有一定的参考意义.     

某综合楼上部主体结构安全性评定

采用回弹法和钻取芯样法,对某综合楼上部结构混凝土强度和碳化深度进行了检测并对其上部结构进行了安全性评定分析。实践证明,分析结论正确,可为类似工程的安全评定分析提供借鉴。     

割缝衬管受外挤力分析及缝形参数设计

对割缝衬管在防砂井中受外挤力作用进行了分析 ,计算了井底压力 (包括流体流经砾石层和割缝衬管的压降 ) ,建立了衬管割缝参数与割缝条幅弯曲强度及刚度之间的关系式。根据油井产量、产出液的粘度、衬管强度和刚度条件 ,分析了割缝衬管的受力 ,建立了割缝条幅的受力、变形计算模型 ,优化设计了合理的缝形参数 ,即割缝的宽度、长度、角度分布及在管体上的割缝数量等。     

高压高产气井油管柱强度安全分析

随着越来越多的深层油气资源进行勘探开发,油气井管柱所处的工作环境也急剧恶化,尤其是高温、高压、高产井“三高”油气井。为研究高压高产气井油管柱强度安全,建立高压高产气井油管柱动力学模型,通过高压高产气井油管柱安全系数法和高压高产气井油管柱三轴应力法对高压高产气井油管柱强度进行校核,对高压高产气井油管柱基本应力和管柱尺寸对管柱应力的影响进行分析。结果表明：随着产量的增加,管柱的横向位移不断增大;在0～20 s内管柱(H300 m、H600 m,其中H为深度)的横向振动应力幅值比管柱(H1 660 m和H2 540 m)大,管柱横向应力振动幅值较大,随后振动应力趋于稳定;在0～10 s,管柱纵向应力振动幅值较大,且越靠近管柱下部管柱的纵向振动应力越大;管柱在井口位置处轴向力最大;大尺寸管柱有利于降低高速流体诱发管柱的振动问题。研究成果可为高压高产气井管柱设计提供理论指导。     

不同规格节流孔板的节流和声学特性

为探究节流孔板开孔形状及结构对管道压降效果及振动辐射噪声的影响,在消声室内对开孔面积相同的圆形和方形节流孔板、开孔面积不同的圆形节流孔板、圆形台阶状节流孔板进行了振动及声压级测试,并通过仿真模拟分析了不同节流孔板性能差异的内在机理.结果表明:方形节流管道的流体在运行过程中的机械能损失最大,与同样开孔面积的圆形节流管道的压降最大相差12.6kPa,且该管道测点在全频域范围内的应变幅值和声压级均明显高于其他3种管道;台阶形节流孔板使管内流体局部最小压力有效提升,减少汽蚀的产生,故该管道辐射声压级最小.     

开口模型下内腐蚀缺陷管柱剩余抗内压强度

目前较少按开口模型研究缺陷管柱剩余抗内压强度,各因素对抗压强度的影响程度缺乏定量分析,较少考虑缺陷宽度、管柱径厚比等因素对强度的影响.根据非线性有限元方法,结合正交试验设计,按开口模型分析了内压载荷下缺陷管柱应力分布情况,研究了内腐蚀缺陷长度、宽度、深度、管柱外径、径厚比等参数对管柱剩余抗内压强度的影响规律.结果 表明:开口模型下含缺陷管柱抗内压强度低于端部约束模型与闭口模型.缺陷管柱无因次抗内压强度随缺陷深度增加呈线性关系降低,随缺陷长度的增加呈指数关系逐渐降低,抗内压强度随缺陷宽度增加先增大后降低;轴向沟槽形缺陷显著降低管柱的抗内压强度.缺陷深度与长度对无因次抗内压强度影响较大;管柱径厚与缺陷对无因次强度影响较小.以有限元计算结果为依据,建立了抗内压强度多因素预测模型,可为工程上含缺陷管柱抗内压强度评价提供参考.     

高炉铜冷却壁水管热应力分析

针对高炉内普遍出现的铜冷却壁水管断裂问题,以热结构耦合分析为手段,研究了铜冷却壁水管所受约束对其热应力分布的影响。通过建立铜冷却壁热应力数学模型,对比分析了铜冷却壁水管受不同约束作用下的热变形行为及热应力变化。计算结果表明,铜冷却壁水管末端为自由或受固定约束时,水管根部相对于其他位置产生较大热应力。但水管末端为自由时,水管根部等效应力仅45 MPa,低于纯铜的屈服强度;水管末端受到固定约束时,水管根部等效应力达到272 MPa,超过纯铜的屈服强度。水管之间应采用柔性连接。水管受到炉壳开孔约束时,其最大等效应力为600 MPa,远超过纯铜材料的屈服强度。铜冷却壁极限工作温度下水管末端产生最大位移,约为1.73 mm,考虑到安装误差等因素的影响,炉壳开孔直径应为120 mm。     

钻孔直径对静态破碎剂致裂性能影响试验分析

进行岩石切割或开采时,静态破碎剂(简称SCA)致裂性能受多种因素的影响。为了研究钻孔直径对SCA致裂效果的影响,研究设计三种不同的SCA浆液水剂比;通过五种不同直径的高强度钢管来模拟不同的钻孔直径,测试了试件中SCA产生的膨胀压力。结果表明:1大直径的钻孔易发生喷孔现象,且首次喷孔时产生的膨胀压力最大;2当SCA浆液水剂比一定时,SCA产生的膨胀压力随着钻孔直径的增大而增大,但不同钻孔直径的钻孔达到最大膨胀压力所需时间基本相同。     

压力容器与切向接管结构应力三维有限元分析及强度评定

采用三维有限元方法对压力容器与接管切向连接部位进行了应力分析,获得了该部位的应力分布信息,并与正交接管连接结构形式的应力分布进行了比较．计算结果表明,采用压力容器的切向接管连接结构,使连接区域及其附近区域的应力分布复杂化,并产生明显的应力集中,其应力集中系数随接管与筒体连接处距离的增大而快速降低;各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位的内侧区域,是筒体失效的危险区域;与压力容器正交接管开孔连接结构形式相比,采用压力容器切向接管连接结构,其连接部位的应力分布更趋复杂化,有更明显的应力集中现象．另外,本文还详述了采用JB4732—1995应力分析设计标准对压力容器与接管切向连接结构进行强度评定的方法．     

微流量控制钻井中两相许用钻杆下行速度研究

针对微流量控制钻井中气液两相许用钻杆下行速度问题,考虑气体滑脱、相与环空壁面阻力、回压及井底压 差,开展了对不同井深的气液两相许用钻杆下行速度半经验模型的研究,获得了气液两相许用钻杆下行速度的变化规 律。当钻杆在气液两相中下行运动时,回压的增大使井筒空隙率减小、气液两相密度增大,加载在井底的有效压力增 大,从而使许用钻杆下行速度减小;当井底气侵量增大,此时井底压力小于地层压力,许用钻杆下行速度增大,可借助 增大的激动压力消除一部分井底与地层欠压差;当井底安全压差减小,许用钻杆下行速度呈减小趋势。控压钻井中精 确计算钻杆许用下行速度,可增大钻井时效。     

高压水射流自旋式割缝技术在柿花田煤矿的应用

瓦斯治理的根本措施是抽放,然而应用单一钻孔预抽瓦斯,钻孔直径是决定抽放效果的关键因素.孔径小,其自由面小,瓦斯的排放速度低,等待开采的时间较长,影响了矿井的生产效率,而孔径又不能太大,否则在煤层综合应力下,孔的形成和孔的稳定性会受到破坏,而且孔径大的钻孔钻进速度较慢,效率较低,而且钻孔的有效煤孔段往往只占整个钻孔的一小部分,完全没有必要施工孔径较大的钻孔.介绍了一种新型高压水射流自旋式割缝技术,该技术可以有效解决上述问题.高压水射流自旋式割缝设备主要由高压水泵、水箱、高压胶管、高压密封钻杆、旋转接头、力矩喷头和喷嘴组成,该技术是在瓦斯抽采钻孔完成后,利用钻机将切割钻具输送至孔内,采取后退切割的方式,对钻孔内煤体进行切割,形成若干个垂直于钻孔方向的圆盘状缝隙,使孔内煤体暴露面积增加,同时由于高压注水作用,缝隙周围裂隙增加使煤体的透气性增强,从而有效提高抽采效率.试验发现：该技术的割缝半径为0.6～0.7m,使用该技术切割后,瓦斯涌出量大幅增加,百米瓦斯自排量和瓦斯抽放量分别是非切割钻孔的5.6和4.5倍,且衰减系数有所增加.     

核供热堆压力壳组合阀接管热应力的有限元分析

运用非线性有限单元法对200 MW 核供热堆压力壳组合阀接管的热应力进行了研究和数值计算,得到了压力壳组合阀接管的热应力分布情况,为核供热堆压力壳组合阀接管的强度校核提供了依据。